Ray marscherar

Strålmarsch är en klass av renderingsmetoder för 3D-datorgrafik där strålar genomkorsas iterativt, vilket effektivt delar upp varje stråle i mindre strålsegment, och samplar någon funktion vid varje steg. Den här funktionen kan koda volymetrisk data för volymstrålkastning , avståndsfält för accelererad skärningssökning av ytor, bland annat.

Distansstödd strålmarsch

Sfärspårning

Visualisering av sfärspårning (strålmarsch med en signerad distansfunktion )

I sfärspårning , eller sfärassisterad strålmarsch, approximeras en skärningspunkt mellan strålen och en yta som definieras av en signerad distansfunktion (SDF). SDF:n utvärderas för varje iteration för att kunna ta så stora steg som möjligt utan att missa någon del av ytan. Ett tröskelvärde används för att avbryta ytterligare iteration när en punkt har nått som är tillräckligt nära ytan. När kraftfull GPU- hårdvara blev mer allmänt tillgänglig, populariserades denna metod av demoscenen och Inigo Quilez.

Signerade avståndsfunktioner finns för många primitiva 3D-former. De kan kombineras med matematiska operationer som modulo och booleaner för att bilda mer komplexa ytor. Om man till exempel tar modulen för en SDF:s ingångskoordinater delar dess volym över hela utrymmet, och att ta maximalt två SDF:er ger deras volymers skärningsyta. Eftersom SDF:er kan definieras för många fraktaler, används ofta sfärspårning för 3D-fraktalrendering.

Kubassisterad

En liknande teknik som sfärassisterad strålmarsch, användningen av kuber och taxiavstånd kan användas för att återge voxelvolymer.

Volumetrisk strålmarsch

Vid volymetrisk strålmarsch spåras varje stråle så att färg och/eller densitet kan samplas längs strålen och sedan kombineras till en slutlig pixelfärg. Detta används ofta till exempel vid rendering av moln eller medicinska 3D-skanningar.

Uppskjuten skuggning

Vid återgivning av skärmutrymmeseffekter , såsom skärmrumsreflektion (SSR) och skärmutrymmesskuggor, spåras strålar med hjälp av G-buffertar , där normaldata för djup och yta lagras per varje 2D-pixel.

externa länkar

Tidningen Hypertexture från 1989 av Ken Perlin innehåller ett tidigt exempel på en strålmarschmetod.