光线跟踪（Ray tracing）

光线跟踪（Ray tracing），又称为光迹追踪或光线追迹，来自于 几何光学的一项通用技术，它通过跟踪与光学表面发生交互作用的光线从而得到光线经过路径的模型。它用于光学系统设计，如照相机镜头、显微镜、望远镜以及双目镜等。这个术语也用于表示三维计算机图形学中的特殊 渲染算法，跟踪从眼睛发出的光线而不是光源发出的光线，通过这样一项技术生成编排好的场景的数学模型显现出来。这样得到的结果类似于光线投射与 扫描线渲染方法的结果，但是这种方法有更好的光学效果，例如对于反射与 折射有更准确的模拟效果，并且效率非常高，所以当追求这样高质量结果时候经常使用这种方法。

在物理学中，光线追迹可以用来计算 光束在介质中传播的情况。在介质中传播时，光束可能会被介质吸收，改变传播方向或者射出介质表面等。我们通过计算理想化的窄光束（光线）通过介质中的情形来解决这种复杂的情况。

在实际应用中，可以将各种电磁波或者微小粒子看成理想化的窄波束（即光线），基于这种假设，人们利用光线追迹来计算光线在介质中传播的情况。光线追迹方法首先计算一条光线在被介质吸收，或者改变方向前，光线在介质中传播的距离，方向以及到达的新位置，然后从这个新的位置产生出一条新的光线，使用同样的处理方法，最终计算出一个完整的光线在介质中传播的路径。

由于该算法是成像系统的完全模拟，所以可以模拟生成十分复杂的图片。

业界公认此算法为Turner Whitted在1980年提出。世界主要国家的 图形学学生都要实习此算法。他的一个著名的实现是 开源软件。  [1] 

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/kaiyuancao/blog/4480672