光线追踪算法程序

① modo 和c4d 哪个好

我很纳闷MODO拿什么跟C4D比？

C4D做了阿凡达，2012。。。MODO做了什么？

当人们都在争论C4D和MAYA到底哪个特效更强的时候，MODO却只能吹建模如何强大。。。渲染如何如何真实。。。试问哪个三维软件建模不强大？连SILO那种只有几兆的微型软件，都自称建模之王。。

MODO支持N边形，建模勉强算是有优势，可除了MODO之外，全世界所有三维软件全都不支持N边形。。你敢保证一辈子做的模型都只是自用？

剩下的所谓优势，都是针对3DMAX来说的，在C4D面前全都不算优势。。比如渲染强大，C4D渲染也同样强大，图层式材质，C4D也是同样的材质系统，而且是C4D最先出现的图层式材质，在那个知识产权不受保护的年代，被一个叫LIGHTWAVE的软件最先抄袭过去，又被MODO继承的。。LIGHTWAVE和MODO是同一个团队制作的。。。还有在计算方式上，LIGHTWAVE抄袭了早期的C4D。。MODO也是基于这组抄袭来的算法而产生的。。。C4D早期的名字叫FASTRAY，和LIGHTWAVE都是一种叫做AMIGA（比较类似DOS）的早期电脑系统下的工业产品造型软件，主要用于设计工业产品的外型。。C4D诞生于1989年。。在LIGHTWAVE诞生之前，就已经设计了诸如宝马汽车，西门子电器等一系列工业产品。。1993年LIGHTWAVE诞生了，从那一天起，就从来没有停止对C4D的抄袭。。居然还有人厚颜无耻的称这个抄袭团队为天才。MODO就是后来由这个当年的“天才”团队开发的。。LIGHTWAVE，MODO，C4D这3个软件的核心计算方式有70%的相似性，这套算法最初是由克里斯坦和菲利蒲勒施这两个程序员创作的，并获得了当时的欧洲编程比赛大奖。。而他俩后来用获奖的奖金开发出了一款软件，叫做FASTRAY，也就是后来的C4D。。后来，随着知识产权保护越发严格，LIGHTWAVE也就逐渐丧失了功能更新的能力，逐渐淡出了市场，于是这个团队的一部分人又搞了个MODO出来。。。

你要问C4D有什么可吹的？很容易回答。。。独一无二的MG运动图形模块，跟3DMAX不相上下的插件数量，独一无二的BODYPAINT贴图绘制，节点式表达式，支持20多种文字的TP粒子，全世界最快的内置渲染器，全世界最强大的毛发系统，跟AE无缝结合，内置MUDBOX级的雕刻系统，图层式的材质系统，世界最快的动力学模块之一，仅有的四种支持角色肌肉模拟的软件之一，仅有的三种内置了后期调色功能的三维软件之一，仅有的四种参与过好莱坞电影全部流程的三维软件之一（另外3种是MAYA，SOFTIMAGE，HOUDINI）

以上这些哪一个不能成为大吹特吹的话题？

MODO的可吹之处在哪？反复听到的只有。。。MODO如何如何考虑人性化，，MODO的设计团队都是如何如何的“天才”，LIGHTWAVE的历史如何如何“辉煌”，MODO的建模如何如何强大，渲染如何如何逼真。。。。。。。。。。。

能吹的是不是就这5个话题？反正我没听到过更有说服力的。。。”

② 光线追踪有什么要求吗

光线追踪算法的计算要求非常高，稍微好点的画质，至少要求每像素达到上千的采样数量。简单介绍下光线追踪算法：

从相机发射射线到场景中与场景中物体进行相交检测，如果碰撞检测成功，则根据物体的材质计算颜色，然后计算反射或者折射光线的方向，继续跟踪这条新的光线，直到达到最大递归深度或者没有碰到任何物体。如果不采用BVH。

那么每一条射线都需要和场景中的所有物体球体、三角形等复杂物体进行相交检测，而这个检测时间是非常昂贵的，因为要计算直线和球体的相交，直线和三角形的相交等，这些计算都比较复杂，尤其是三角形这块。相交检测的时间是目前光线追踪算法从理论到大规模实际应用过渡的主要瓶颈。

光线追踪在移动端仍属较新领域，原因在于该技术对算力要求极高。以往硬件选择的折衷方案是通过软件层面进行模拟，但效果不够理想。移动设备总是会受限于面积和功耗预算，我们需要一个具有高效架构的解决方案，以降低功耗。基于Imagination的光线追踪架构，光线追踪在智能手机等低功耗嵌入式设备中不仅可行，而且够快。

在传统游戏的图形渲染处理中，对于光线的处理仍是以光栅化渲染为主，但光栅化作为一种取巧的手段，需要大量的手工设置，且最终只能在视觉上接近真实，并不遵循物理规律。就如省略了计算光线的步骤后，同一个场景里各种物体之间不会有任何光影关系，比如镜面和水面呈现的光线反射和折射效果，单靠光栅化就无法实现。

③ 实时光线追踪集成到Unreal 引擎，Unity等顶级AAA游戏引擎

NVIDIA宣布一系列升级，旨在强化NVIDIA® GeForce® GPUs 的核心平台，允许 游戏 开发者为 游戏 添加实时光线追踪技术。

这些升级主要针对Microsoft DirectX™光线追踪（DXR），且在PC 游戏 生态系统中扮演重要角色，包括：

● 集成实时光线追踪到全球最热门的商业 游戏 引擎 - Unreal Engine和Unity中。

●GeForce GTX GPU将支持光线追踪 (1)，为开发者带来数以千万计的存量 游戏 玩家。

●推出NVIDIA GameWorks RTX™，一套全面的工具和渲染技术用于帮助 游戏 开发者给 游戏 添加光线追踪技术。

● 演示新的实时光线追踪 游戏 ，包括《猎龙》（Dragonhund），《雷神之锤II RTX》(Quake II RTX)等。

“15年前，可编程着色器推出的那一刻改变了 游戏 。 如今，实时光线追踪再次做到对 游戏 的改变-- 它是 游戏 开发史上又一个里程碑式的转变”， NVIDIA GeForce市场总监Matt Wuebbling表示。 “行业内的广泛采用是成效显著的，标准的API，集成主要 游戏 引擎，多个AAA 游戏 大作和数以百万计的硬件产品的支持。 这一切都预示着玩家将迎来一个激动人心的未来。”

全球最受欢迎的 游戏 引擎整合光线追踪技术

游戏 引擎是一个软件开发平台，覆盖的开发者包括从创作、脚本设计到AI、物理学、渲染等创建视频 游戏 所需的所有核心功能。

集成到 游戏 引擎中的新功能（如实时光线追踪）可以加速开发进程。 它令 游戏 引擎的所有用户都能使用这些功能，包括工程师和程序员以及内容创建者和艺术家等。

全球最受欢迎的两款商业 游戏 引擎，Unreal Engine和Unity，已宣布即将整合光线追踪技术， 游戏 开发者可以把光线追踪功能添加在NVIDIA GeForce GPU上，并实时运行这一功能。

Unreal Engine 4.22版现已开放预览，关于最终版的相关细节Epic将于周三在GDC主题演讲上公布。 从4月4日起，Unity将提供优化的，产品导向的，对实时光线追踪的支持，在GitHub上为提供自定义实验版本，并在2019.03 Unity版本中对所有用户提供完整预览访问权限。

其他支持实时光线追踪的第一方AAA 游戏 引擎包括DICE / EA的Frostbite引擎，Remedy Entertainment的Northlight引擎以及Crystal Dynamics引擎，金山引擎，网易引擎等。

Jon Peddie Research总裁Jon Peddie表示：“在不久的将来，我相信每个AAA 游戏 大作都将采用实时光线追踪。两大 游戏 引擎巨头集成实时光线追踪，说明了 游戏 行业共同的信念——实时光线追踪是 游戏 图像的未来。 从 历史 上看， 游戏 引擎的集成代表了技术转折点，并随即将被整个行业采用。”

支持光线追踪的GPU的安装基数增长到了几千万

搭载Pascal和Turing架构(1)的NVIDIA GeForce GTX GPU预计将于4月份让玩家通过驱动畅玩光线追踪 游戏 。这个新驱动将支持数千万的GPU，让玩家畅玩实时光线追踪 游戏 ，它将加速技术的发展，并为 游戏 开发者带来巨大的存量 游戏 玩家。

基于该驱动，GeForce GTX GPU将在Shader Cores上运行光线追踪。 游戏 性能将根据光线追踪效果和 游戏 中的光线数量以及GPU模型和 游戏 分辨率而有所不同。支持Microsoft DXR和Vulkan API的 游戏 都将支持该功能。

而GeForce RTX GPU具有直接内置于GPU中的专用光线追踪核心，可提供终极光线追踪体验。与没有专用光线追踪核心的GPU相比，它们提供高达2-3倍的光线追踪性能，能让玩家畅享更具沉浸感的 游戏 体验。

GameWorks RTX：推动光线追踪 游戏 发展

NVIDIA GameWorks RTX是一套全面的工具，它可帮助开发者在 游戏 中实现实时光线追踪效果。 在GameWorksTM授权下GameWorks RTX以开源形式被提供给开发者社区，并包含Unreal Engine 4.22和Unity 2019.03预览版插件。

GameWorks RTX包括：

●RTX Denoiser SDK – 通过提供降噪技术来降低所需的光线数量和每个像素采样数，从而实现快速，实时的光线追踪。它包括用于光线追踪区域光阴影，平滑反射，环境光遮蔽，漫反射全局照明的算法。

●Nsight for RT – 一个独立的开发者工具，通过调试和配置使用DXR和其他支持API构建的图形应用程序，为开发者节省时间。

有关GameWorks RTX的更多详细信息，请访问https://developer.nvidia.com/rtx。

全新光线追踪 游戏 及体验

GDC上，许多全新光线追踪 游戏 首次亮相，包括：

●《控制》(Control) - 观看Remedy Entertainment的演示视频，感受光线追踪全局照明，反射和阴影。

●《猎龙》(Dragonhund) - 访问NVIDIA在GDC展位，查看Nexon即将推出的在线动作RPG怪物战斗 游戏 ，该 游戏 支持实时光线追踪反射和阴影。

●《雷神之锤II RTX》(Quake II RTX) - 使用称为路径跟踪的统一照明算法对 游戏 的所有光照进行光线追踪。经典的《雷神之锤II》 游戏 在开源社区进行修改，以支持光线追踪，NVIDIA的工程团队通过改进图形和物理功能，使它得到进一步增强。《雷神之锤II RTX》是首款使用NVIDIA VKRay的光线追踪 游戏 。NVIDIA VKRay是对Vulkan的扩展，它允许所有使用Vulkan的开发者为其 游戏 添加光线追踪效果。

④ 图形学中，光线投射算法与光线追踪追踪算法的区别

基本概念
光线投射：http://202.118.167.67/eol/data/res/jsjtxx/Chapter2/CG_Txt_2_044.htm
光线追踪：http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E7%B7%9A%E8%BF%BD%E8%B9%A4

区别
光线投射和光线追踪都会先建立一个从视点出发到场景中某个物体的Ray，不同之处是当Ray射中某个物体一次后，光线投射算法就停止。但是光线追踪算法会继续考虑该条Ray的反射，折射光线Ray'，并把Ray'作为新的入射光线,继续检测其是否会射中场景中的其他物体，如此递归若干次。
简而言之，光线追踪是recursive的，光线投射就像是光线追踪的child ray，只需要进行一次碰撞检测就好。

应用场合
二者均被应用于静态三维绘图，三维电脑游戏以及动画等实时模拟场合，具体来说
光线投射：在图像的视觉细节不太重要或者是通过人为制造细节可以得到更好的计算效率的场合。
光线追踪：追求高质量视觉效果的场合

参考：
http://www.gamedev.net/topic/431216-difference-between-ray-casting-and-ray-tracing/
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B8%B2%E6%9F%93
http://202.118.167.67/eol/data/res/jsjtxx/index.htm
http://wenku..com/view/17a5fdec856a561252d36f82.html

⑤ 光线追踪算法中的光线是怎么描述的

光线跟踪思路：从视点出发,通过图像平面上每个像素中心向场景发出一条光线,光线的起点为视点,方向为像素中心和视点连线单位向量.光线与离视点最近的场景物体表面交点有三种可能：当前交点所在的物体表面为理想漫射面,跟踪结束. 当前交点所在的物体表面为理想镜面,光线沿其镜面发射方向继续跟踪. 当前交点所在的物体表面为规则透射面,光线沿其规则透射方向继续跟踪. 伪代码： void TraceRay(const Vec3& start,const Vec3& direction,int depth,Color& color) { Vec3 intersectionPoint,reflectedDirection,transmittedDirection; Color localColor,reflectedColor,transmittedColor; if (depth >= MAX_DEPTH) { color = Black; //#000 } else { Ray ray(start,direction); //取start起点,方向direction为跟踪射线； if ( !scene->HasIntersection(ray) ) color = BackgroundColor; else { 计算理起始点start最近的交点intersectionPoint, 记录相交物体intersectionObject, // #1 Shade(intersectionObject,intersectionPoint,localColor); // #2 if ( intersectionPoint所在面为镜面 ) { 计算跟踪光想S在intersectionPoint处的反射光线方向reflectedDirection, TraceRay(intersectionPoint,reflectedDirection,depth+1,reflectedColor); } // #3 if ( intersectionPoint所在的表面为透明面 ) { 计算跟踪光线S在intersectionPoint处的规则透射光线方向transmittedDirection, TraceRay(intersectionPoint,transmittedDirection,depth+1,transmittedColor); } // #summarize color = localColor + Ks * reflectedColor + Kt * transmittedColor; }// else } //else } // 局部光照模型计算交点intersectionPoint处的局部光亮度localColor void Shade(const Object& intersectionObj,const Vec3& intersectionPoint,Color& localColor) { 确定intersectionObj在intersectionPoint处的单位法向量N, 漫反射系数Kd, 镜面反射系数Ks, 环境反射系数Ka; localColor = Ka * Ia; //Ia为环境光亮度 for ( 每一个点光源PointLight ) { 计算入射光线单位向量L和虚拟镜面法向单位向量H, // 由Phong模型计算光源PointLight在intersectionPoint处的漫反射和镜面反射光亮度 localColor += ( Ipointlight * ( Kd * (N.dot(L)) + Ks * (N.dot(H))^n ) ); } }

⑥ opengl 光线追踪

http://www.opengl.org/news/comments/implementing_ray_tracing_on_a_gpu_using_the_opengl_shading_language/
GPU的程序,自己看吧!

⑦ 战地5dxr要不要开

如果显卡支持光线追踪效果就可以开启，如不支持则不建议开启。

光线追踪程序用数学方法从图像中确定并复制光线路径，但方向相反（从眼睛回到原点）。射线跟踪现在广泛应用于电脑游戏和动画，电视和DVD制作，以及电影产品。许多制造商为个人电脑提供光线追踪程序。

在光线追踪中，每条光线的路径由多条直线组成，几乎总是包含从原点到场景的反射、折射和阴影效果。在动画中，每一束光的位置和方向的直线部分总是在变化，所以每一束光都通过一个数学方程，将光路的空间定义为时间的函数，根据光照后的场景在我的面前来筛选目标颜料或颜色，给每一束光分配一种颜色。

屏幕上的每一个像素都对应着每一条可以追溯到源头的光线。射线追踪技术最早是在20世纪60年代由应用数学小组的科学家开发的。这些科学家中的一些人开始对光线追踪艺术感兴趣，成为绘画艺术家，并建立了一个动画摄影工作室，使用光线追踪为电视和电影制作3D电脑肖像和动画。

光线追踪游戏内效果：

随着微软新的WindowsVista操作系统的发布，电脑游戏也进入了DirectX10时代，微软为这一代游戏界面添加了更多更复杂、更逼真的3D效果。射线跟踪是一项重要的新技术。

光线追踪是一种“几何光学的通用技术，它模拟光线与光学表面相互作用时的路径”。这个定义听起来很模糊，但让我们让它变得简单：假设屏幕内的世界是真实的，显示器是一个完全透明的框架，什么样的光应该穿过屏幕进入眼睛？光线追踪是为了解决这个问题，以确保3D图像看起来更真实。

当光线投射到物体表面时，通常会同时发生三件事，即光线被吸收、反射和折射。特别是当光线在不同方向折射时，光谱会发生变化。在任何情况下，光都要经过一系列的衰变才能到达眼睛，而光线追踪是一种计算光经过一系列衰变才能到达眼睛时会发生什么情况的方法。

特别是在第一人称游戏中，这种技术对于增强游戏场景的真实感非常有用。这项技术不是在DirectX10时代发明的。它已经被提出和研究了30多年。近年来，它也被用于电影的3D特效。但对于电脑游戏来说，它始于DirectX10。

⑧ 计算机图形学， 光线跟踪算法的过程是什么

光线跟踪思路：从视点出发，通过图像平面上每个像素中心向场景发出一条光线，光线的起点为视点，方向为像素中心和视点连线单位向量。光线与离视点最近的场景物体表面交点有三种可能：
当前交点所在的物体表面为理想漫射面，跟踪结束。
当前交点所在的物体表面为理想镜面，光线沿其镜面发射方向继续跟踪。
当前交点所在的物体表面为规则透射面，光线沿其规则透射方向继续跟踪。

伪代码：

void TraceRay(const Vec3& start, const Vec3& direction, int depth, Color& color)
{
Vec3 intersectionPoint, reflectedDirection, transmittedDirection;
Color localColor, reflectedColor, transmittedColor;
if (depth >= MAX_DEPTH) {
color = Black; //#000
}
else {
Ray ray(start, direction); //取start起点，方向direction为跟踪射线；
if ( !scene->HasIntersection(ray) )
color = BackgroundColor;
else {
计算理起始点start最近的交点intersectionPoint,
记录相交物体intersectionObject,

// #1
Shade(intersectionObject, intersectionPoint, localColor);

// #2
if ( intersectionPoint所在面为镜面 ) {
计算跟踪光想S在intersectionPoint处的反射光线方向reflectedDirection,
TraceRay(intersectionPoint, reflectedDirection, depth+1, reflectedColor);
}
// #3
if ( intersectionPoint所在的表面为透明面 ) {
计算跟踪光线S在intersectionPoint处的规则透射光线方向transmittedDirection,
TraceRay(intersectionPoint, transmittedDirection, depth+1, transmittedColor);
}
// #summarize
color = localColor + Ks * reflectedColor + Kt * transmittedColor;
}// else
} //else
}
// 局部光照模型计算交点intersectionPoint处的局部光亮度localColor
void Shade(const Object& intersectionObj, const Vec3& intersectionPoint, Color& localColor)
{
确定intersectionObj在intersectionPoint处的单位法向量N,
漫反射系数Kd,
镜面反射系数Ks,
环境反射系数Ka;
localColor = Ka * Ia; //Ia为环境光亮度
for ( 每一个点光源PointLight ) {
计算入射光线单位向量L和虚拟镜面法向单位向量H,
// 由Phong模型计算光源PointLight在intersectionPoint处的漫反射和镜面反射光亮度
localColor += ( Ipointlight * ( Kd * (N.dot(L)) + Ks * (N.dot(H))^n ) );
}
}

⑨ 求光线跟踪算法技术 pdf

本书详细阐述来了与光线跟踪问题自相关的高效解决方案及相应的数据结构和算法，主要包括采样技术、投影视图、视见系统、景深、非线性投影、立体视觉、光照与材质、镜面反射、光泽反射、全局光照、透明度、阴影、环境遮挡、区域光照、光线与对象间的相交计算、对象变换、栅格技术以及纹理映射技术等内容。此外，本书还提供了相应的算法、代码以及伪代码，以帮助读者进一步理解计算方案的实现过程。