光线追踪的应用及发展趋势.
光线追踪技术在影视特效中的应用
光线追踪技术在影视特效中的应用Chapter 1：光线追踪技术简介光线追踪技术（Ray Tracing）是一种重要的三维计算机图形学技术。
它通过模拟光线在场景中的传播过程，计算出光线和物体之间的相互作用，从而得出最终图像。
同时，光线追踪技术还可以计算阴影、反射和折射等光学效果，使得生成的图像更加真实和逼真。
光线追踪技术不仅在电影、游戏等娱乐领域有着广泛的应用，还被应用在工业设计、建筑设计等领域，为计算机图形学的发展做出了重要贡献。
Chapter 2：影视特效中的光线追踪技术随着计算机图形学的不断发展，影视特效越来越被广泛使用，而光线追踪技术在影视特效中的应用也越来越受到重视。
在影片制作中，光线追踪技术可以帮助制作人员更加快速、真实地生成合成图像。
在影视特效中，光线追踪技术可以模拟出现实生活中的光照和阴影效果。
通过计算光线在场景中的传播路径，结合材质和表面质量等因素，可以获得非常真实的阴影和高质量的渲染效果。
这种渲染效果可以使得观众产生身临其境的感觉，提高电影效果的真实感和视觉体验。
此外，光线追踪技术还可以进行折射和反射的计算。
在电影中，我们常常可以看到反光镜、玻璃等物体。
传统的渲染技术无法处理这些物体的渲染效果，而光线追踪技术可以实现这些物体表面的真实反射和折射效果。
Chapter 3：光线追踪技术在电影制作中的应用光线追踪技术在电影制作中有着广泛的应用。
首先，它可以帮助电影制作人员将真实场景和虚拟场景进行融合。
例如，在电影《阿凡达》中，光线追踪技术被用于创建很多虚拟场景，包括植物、动物和人物角色等。
另外，光线追踪技术也可用于创建高质量细节场景。
例如，在电影《指环王》系列中，光线追踪技术在创建场景的时候，可以显示出更加真实的纹理、阴影和光照效果，从而增强了电影的视觉效果。
此外，在电影《汉尼拔》中，光线追踪技术也被用来模拟血液的效果，通过计算光线在液体中的传播路径，并结合材质和纹理等参数，模拟出生动逼真的血液效果。
AE光线追踪技术详解
AE光线追踪技术详解光线追踪（Ray Tracing）技术是一种模拟光线在真实世界中传播的计算方法。
通过该技术，可以模拟光线在场景中的传播、反射和折射等物理现象，从而实现真实感十足的图像渲染。
近年来，AE（Adobe After Effects）软件引入了光线追踪技术，为电影、电视和广告等行业提供了更加高质量的视觉效果。
本文将详细介绍AE光线追踪技术的原理、应用和未来发展。
第一部分：光线追踪技术原理光线追踪的核心思想是通过投射光线的方式，从摄像机出发，抵达物体表面，再根据光线的传播与交互，计算出每个像素点的颜色和明暗等信息。
它基于蒙特卡洛方法，通过随机采样光线的路径，迭代地逼近光线与物体的相交点，并计算光线与物体交互的光能传递方式，最终进行全局光照反射反射、折射等计算，得到高质量的真实感图像。
第二部分：AE中的光线追踪技术应用AE引入光线追踪技术，使得该软件在视觉特效方面有了质的飞跃。
它可以应用于电影、电视剧等制作中，为场景增加真实感和逼真度，提升观众的视觉享受。
光线追踪技术在AE中的应用主要包括：1. 环境光照模拟：通过光线追踪技术，可以模拟光线在场景中的传播和反射，使得场景中的物体能够准确地反射光线，从而营造出真实的环境光照效果。
2. 折射效果模拟：光线在不同介质中传播时，会发生折射现象。
AE 中的光线追踪技术可以模拟这种折射过程，使得物体的透明度和折射效果更加真实。
3. 阴影效果模拟：光线追踪技术可以准确计算出光线与物体的相交点，并据此生成阴影效果。
这使得场景的光照效果更加真实，并且可以表现出复杂的阴影效果，如柔和阴影、硬阴影等。
4. 反射效果模拟：光线追踪技术可以精确计算出光线在物体表面的反射情况，并据此生成物体的反射效果。
这使得场景中的物体能够准确地反射周围物体的光线，增加场景的真实感。
第三部分：AE光线追踪技术的未来发展AE中的光线追踪技术在近年来取得了显著的进展，但仍然存在一些挑战和改进空间：1. 计算效率：光线追踪技术在生成高质量图像的同时，也需要大量的计算资源和时间。
显卡的渲染技术光线追踪
显卡的渲染技术光线追踪显卡是计算机中的一种重要组件，用于图形渲染和处理。
近年来，随着计算机图形技术的不断发展，光线追踪成为了渲染领域中的一项重要技术。
本文将讨论显卡的渲染技术中的光线追踪算法，并介绍其在图形渲染中的应用。
一、光线追踪算法概述光线追踪算法是一种模拟光线在场景中的传播和相互作用的算法。
它通过追踪光线的路径，计算光线与场景中物体的相交点，从而决定物体表面的颜色和光照效果。
相比传统的渲染算法，如光栅化算法，光线追踪算法能够更真实地模拟光线的传播和反射行为，从而得到更逼真的图像效果。
光线追踪算法的核心思想是从相机位置发射一束光线，然后通过迭代的方式，计算光线与场景中物体的相交点。
当光线与物体相交时，根据物体表面的材质属性，计算光线的反射、折射等行为，并继续发射新的光线。
通过追踪每个光线的路径，最终得到图像中每个像素的颜色信息。
二、光线追踪算法的实现光线追踪算法实现的关键在于加速光线与物体的相交计算。
由于光线与场景中的物体可能存在大量的相交计算，传统的蛮力算法效率较低。
然而，显卡的并行计算能力提供了极大的优势，可以加速光线追踪的计算过程。
在显卡上实现光线追踪算法需要使用光线追踪的着色器程序。
这些着色器程序运行在图形渲染管线的特定阶段，如片段着色器。
通过编写适当的着色器代码，可以实现光线与物体的相交计算、光照计算等关键步骤。
另外，为了进一步提高光线追踪的效率，还可以采用一些加速结构，如包围盒层次结构（Bounding Volume Hierarchy，BVH）等。
这些加速结构通过划分场景中的物体，并建立物体之间的相对关系，可以有效减少相交计算的数量，提高计算效率。
三、光线追踪在图形渲染中的应用光线追踪技术在图形渲染中有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景：1. 游戏图形渲染：光线追踪可以用于实现逼真的游戏图形效果，如实时阴影、反射、折射等。
通过光线追踪算法，游戏画面可以更真实地模拟光影效果，提升游戏的视觉表现力。
光线追踪的应用及发展趋势
课程论文课程论文题目：光线追踪的应用及未来发展学院：人民武装学院专业：计算机科学与技术班级：物联人151学号： **********学生姓名：***指导教师：**2016 年6 月3 日目录摘要 (II)第一章绪论 (1)1.1 光线追踪的定义 (1)1.2 光线追踪的原理 (1)1.2.1 自然现象 (1)1.2.2 光线追踪的原理 (1)1.3 光线追踪的特点 (3)1.3.1 光线追踪的优点 (3)1.3.2 光线追踪的缺点 (3)第二章光线追踪的应用 (4)2.1 光线追踪在图形渲染中的应用 (4)2.2 光线追踪在物理学中的应用 (4)2.3 光线追踪在实际应用 (4)2.4 实时跟踪 (4)第三章光线追踪的未来发展趋势 (6)3.1 光线追踪VS光栅化 (6)3.2 显卡何时才能实时光线追踪 (7)3.3 光线追踪的未来发展 (8)光线追踪的应用及未来发展摘要光线跟踪是一种真实地显示物体的方法，该方法由Appe在1968年提出。
光线跟踪方法沿着到达视点的光线的反方向跟踪，经过屏幕上每一个象素，找出与视线相交的物体表面点P0，并继续跟踪，找出影响P0点光强的所有光源，从而算出P0点上精确的光线强度，在材质编辑中经常用来表现镜面效果。
光线跟踪或称光迹追踪是计算机图形学的核心算法之一。
在算法中，光线从光源被抛射出来，当他们经过物体表面的时候，对他们应用种种符合物理光学定律的变换。
最终，光线进入虚拟的摄像机底片中，图片被生成出来。
关键字：光线跟踪（Ray tracing），真实感第一章绪论1.1 光线追踪的定义光线跟踪（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。
光线追踪应用场景
光线追踪应用场景
1. 电影特效：光线追踪广泛应用于电影特效制作中，能够实现
逼真的光影效果，为电影增添真实感和视觉效果。
2. 渲染引擎开发：光线追踪是制作渲染引擎的关键技术之一，
许多现代渲染引擎中都采用了光线追踪技术。
3. 游戏开发：光线追踪可以实现高保真的图像渲染效果，因此
逐渐得到游戏制作方的关注和应用，可提升游戏画面的质量和真实度。
4. 建筑设计和室内设计：光线追踪可以模拟日光、灯光等形成
的影子和色彩，使建筑和室内设计更加生动逼真。
5. 工业设计：在汽车、飞机等复杂产品的设计过程中，光线追
踪可以以真实的光照环境为参考，帮助设计师进行材质选择和表面光
泽效果的调整。
6. 医学图像分析：医学图像分析需要进行三维重建和仿真，光
线追踪可以实现高效的体积光线追踪，帮助诊断和治疗。
7. 虚拟现实技术：光线追踪可以帮助实现虚拟现实技术的真实感，使场景更加逼真，增强用户的沉浸感和体验感。
基于光线追踪的实时渲染技术分析
基于光线追踪的实时渲染技术分析【摘要】光线追踪技术是一种高级的渲染技术，能够模拟真实光线的传播和反射，实现逼真的光影效果。
实时渲染技术则是指在短时间内生成并显示图像，要求有非常高的性能要求。
本文将分析光线追踪在实时渲染中的应用，探讨实时渲染中的光线追踪算法，讨论基于光线追踪的实时渲染技术的优势，以及面临的挑战与发展方向。
还将列举一些光线追踪技术在实时渲染中的应用案例。
本文旨在总结光线追踪在实时渲染中的重要性和未来发展方向，为读者深入了解这一领域提供参考。
【关键词】光线追踪、实时渲染、算法、优势、挑战、发展、应用案例、结论、展望未来、意义。
1. 引言1.1 介绍光线追踪技术光线追踪是一种计算机图形学中常用的渲染技术，它的原理是模拟光线在场景中的传播过程，通过追踪光线与物体的交互来生成逼真的影像。
相比传统的光栅化渲染技术，光线追踪能够更加精确地模拟光的物理特性，例如光的折射、反射、阴影等，因此能够产生更加真实的光照效果。
光线追踪技术最早由Arthur Appel在1968年提出，随后由Turner Whitted在1980年首次引入反射和折射处理，是影视动画和电脑游戏行业中使用最广泛的渲染技术之一。
光线追踪基于光的物理传播原理，通过递归地追踪光线与场景中的物体的交互来计算出最终的光照效果。
在实时渲染领域，光线追踪技术一直是一个备受关注的研究方向。
随着硬件性能的不断提升和算法的不断优化，现在已经可以在普通个人电脑上实现实时的光线追踪渲染效果。
光线追踪在实时渲染中的应用不断拓展，为计算机图形学领域带来了更加逼真的视觉效果和更加真实的虚拟世界体验。
1.2 介绍实时渲染技术实时渲染技术是一种在计算机图形学领域中广泛应用的技术，它能够在实时性要求下以高质量的效果呈现出三维场景。
实时渲染技术主要应用于电子游戏、虚拟现实、增强现实等领域。
在实时渲染中，渲染时间通常受到严格的限制，要求在几十到几百毫秒内完成一帧图像的渲染。
光线跟踪算法在电影特效中的应用研究
光线跟踪算法在电影特效中的应用研究光线跟踪算法是一种用于渲染三维场景的技术，在电影特效制作中具有极高的应用价值。
本文将探讨光线跟踪算法在电影特效中的应用研究，包括其优势、局限以及未来的发展方向。
1. 光线跟踪算法的优势光线跟踪算法是一种基于物理描述的渲染技术，通过模拟光线在场景中的传播路径来计算每个像素点的颜色值。
相较于传统的渲染技术，如光栅化、扫描线等，光线跟踪算法具有以下优势：1.1 真实性更高光线跟踪算法能够精确模拟光在场景中的传播，从而计算出每个像素点真实的颜色值。
而传统的渲染技术则是通过近似计算来得出像素点的颜色值，因此无法达到光线跟踪算法的真实性。
1.2 灵活性更强光线跟踪算法能够处理多种复杂的渲染效果，如全局光照、反射、折射、阴影等。
而传统的渲染技术则需要通过不同的算法来处理不同的效果，无法像光线跟踪算法一样灵活。
1.3 显示效果更好光线跟踪算法能够生成高质量的图像，表现出更真实、更细腻的细节。
而传统的渲染技术则可能会出现锯齿等伪影现象，影响显示效果。
2. 光线跟踪算法的局限虽然光线跟踪算法具有很多优势，但是它也存在一些局限，导致它在实际生产中仍然受到一些限制。
2.1 计算复杂度高光线跟踪算法需要大量的计算来模拟光线在场景中的传播路径，因此计算复杂度很高。
特别是在处理大场景、大规模光线追踪等方面，计算时间甚至可能超过几小时，难以满足实时渲染需求。
2.2 需要高性能硬件支持由于光线跟踪算法的计算复杂度高，需要大量的计算资源来支持。
因此，需要具备高性能的硬件设备，如GPU、多核CPU等来保证光线跟踪算法的正常运行。
2.3 纹理处理难度较大光线跟踪算法对材质纹理的处理较为复杂，需要进行反复的采样和平滑。
而传统的渲染技术可以直接在画面上进行映射，因此在处理纹理方面具有优势。
3. 光线跟踪算法的未来发展尽管光线跟踪算法存在一些局限，但它作为一种高保真的渲染技术，仍然具有广阔的发展前景。
未来，光线跟踪算法可能会朝着以下几个方向发展：3.1 加速技术的发展为了解决光线跟踪算法计算时间过长的问题，近年来出现了许多加速技术。
知识点归纳 计算机图形学中的光线跟踪与实时渲染
知识点归纳计算机图形学中的光线跟踪与实时渲染在计算机图形学领域，光线跟踪（Ray Tracing）和实时渲染（Real-time Rendering）是两个重要的知识点。
本文将对这两个知识点进行归纳和综合，探讨它们的原理、应用以及未来的发展趋势。
一、光线跟踪光线跟踪是一种用于模拟光在场景中传播的技术。
它通过追踪光线在场景中的传播路径，计算光线与物体的相交点，从而模拟光线与物体的相互作用过程。
光线跟踪算法具有较高的真实感和精度，可以生成逼真的图像。
1. 光线跟踪的原理光线跟踪的原理可以简单地描述为：从相机发射一条射线（光线）到场景中，通过与场景中的物体相交来计算该点的颜色。
当相机发射的光线与物体相交时，可以计算交点处的颜色值，然后通过反射、折射等操作来计算下一条光线的路径，直到达到终止条件。
2. 光线跟踪的应用光线跟踪在许多领域有着广泛的应用。
在计算机图形学中，光线跟踪可以用于生成逼真的三维图像，用于电影制作、游戏开发等领域。
在工程设计领域，光线跟踪可以模拟光线的传播和反射，用于室内照明设计、汽车灯光设计等。
此外，光线跟踪还可以应用于科学研究中，如天体物理学中对光的传播和反射的模拟。
3. 光线跟踪的发展趋势随着计算机硬件和算法的不断发展，光线跟踪技术在实时渲染方面取得了突破。
目前的光线跟踪算法已经可以在实时场景中进行渲染，并且具备了一定的真实感和交互性。
未来，随着硬件性能的提升和算法的优化，光线跟踪技术有望在游戏、虚拟现实等领域得到更广泛的应用。
二、实时渲染实时渲染是一种能够在计算机上实时生成和渲染图像的技术。
与光线跟踪不同，实时渲染更注重图像的实时生成和渲染速度，通常用于要求实时交互的场景，如游戏和虚拟现实。
1. 实时渲染的原理实时渲染的原理可以简单描述为：通过将三维模型转化为二维图像，并且将其进行光照处理、纹理映射等操作，最终生成最终的图像。
在实时渲染中，通常采用的渲染算法有光栅化（Rasterization）和光照模型（Lighting Model）等。
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课程论文课程论文题目：光线追踪的应用及未来发展学院：人民武装学院专业：计算机科学与技术班级：物联人151学号： 1500860346学生姓名：谭朝艳指导教师：宁阳2016 年6 月3 日目录摘要 (II)第一章绪论 (1)1.1 光线追踪的定义 (1)1.2 光线追踪的原理 (1)1.2.1 自然现象 (1)1.2.2 光线追踪的原理 (1)1.3 光线追踪的特点 (3)1.3.1 光线追踪的优点 (3)1.3.2 光线追踪的缺点 (3)第二章光线追踪的应用 (4)2.1 光线追踪在图形渲染中的应用 (4)2.2 光线追踪在物理学中的应用 (4)2.3 光线追踪在实际应用 (4)2.4 实时跟踪 (4)第三章光线追踪的未来发展趋势 (6)3.1 光线追踪VS光栅化 (6)3.2 显卡何时才能实时光线追踪 (7)3.3 光线追踪的未来发展 (8)光线追踪的应用及未来发展摘要光线跟踪是一种真实地显示物体的方法，该方法由Appe在1968年提出。
光线跟踪方法沿着到达视点的光线的反方向跟踪，经过屏幕上每一个象素，找出与视线相交的物体表面点P0，并继续跟踪，找出影响P0点光强的所有光源，从而算出P0点上精确的光线强度，在材质编辑中经常用来表现镜面效果。
光线跟踪或称光迹追踪是计算机图形学的核心算法之一。
在算法中，光线从光源被抛射出来，当他们经过物体表面的时候，对他们应用种种符合物理光学定律的变换。
最终，光线进入虚拟的摄像机底片中，图片被生成出来。
关键字：光线跟踪（Ray tracing），真实感第一章绪论1.1 光线追踪的定义光线跟踪（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。
1.2 光线追踪的原理1.2.1 自然现象在自然界中，光源发出的光线向前传播，最后到达一个妨碍它继续传播的物体表面，我们可以将“光线”看作在同样的路径传输的光子流，在完全真空中，这条光线将是一条直线。
但是在现实中，在光路上会受到三个因素的影响：吸收、反射与折射。
物体表面可能在一个或者多个方向反射全部或者部分光线，它也可能吸收部分光线，使得反射或者折射的光线强度减弱。
如果物体表面是透明的或者半透明的，那么它就会将一部分光线按照不同的方向折射到物体内部，同时吸收部分或者全部光谱或者改变光线的颜色。
吸收、反射以及折射的光线都来自于入射光线，而不会超出入射光线的强度。
例如，一个物体表面不可能反射66% 的输入光线，然後再折射50% 的输入光线，因为这二者相加将会达到 116%。
这样，反射或者折射的光线可以到达其它的物体表面，同样，吸收、反射、折射的光线重新根据入射光线进行计算。
其中一部分光线通过这样的途径传播到我们的眼睛，我们就能够看到最终的渲染图像及场景。
1.2.2 光线追踪的原理精美的CG效果图，与真实世界毫无区别的电影视觉效果，相信大家对这些并不陌生。
而大家在游戏中对水面之类的场景并不陌生，不过它所生成的画面效果，好像永远都不那么真实。
即使人们尽再大的努力，它的画面始终还是动画，和人们心目中的“电影级别的画质”总是差那么一点。
这是因为，我们目前的游戏，无一例外都在使用光栅化算法。
而在这些电影中，则采用的是光线追踪算法。
在3DSMax、Maya、SoftimageXSI等软件中，也都无一例外地采用了这一算法。
光线追踪技术是由几何光学通用技术衍生而来。
它通过追踪光线与物体表面发生的交互作用，得到光线经过路径的模型。
简单地说，3D技术里的光线追踪算法，就是先假设屏幕内的世界是真实的，显示器是个透明的玻璃，只要找到屏幕内能透过人眼的光线，加以追踪就能构建出完整的3D画面。
说到光线追踪，就不得不提光栅化。
光栅化是指把景物模型的数学描述及其色彩信息转换至计算机屏幕上像素的过程。
使用光栅化，我们可以将几何图形转化成屏幕上的像素。
Direct3D使用扫描线的渲染来产生像素。
当顶点处理结束之后，所有的图元将被转化到屏幕空间，在屏幕空间的单位就是像素。
点，线，三角形通过一组光栅规则被转化成像素。
光栅规则定义了一套统一的法则来产生像素。
光栅得到的像素一般会携带深度值，一个RGB Adiffuse颜色，一个RGB specular 颜色，一个雾化系数和一组或者多组纹理坐标。
这些值都会被传给流水线的下一个阶段像素的处理，然后注入到渲染目标。
由于实时3D渲染程序要求对用户的即时操作做出迅速反应，因此通常要求每秒至少20帧以上的渲染速率，这也使得高效率的“光栅化”渲染技术成为当今最受青睐的3D即时成像技术。
但是光栅化的缺点也很明显，那就是无法计算真实的光线，导致很多地方失真。
光线追踪算法分为两种：正向追踪算法和反向追踪算法。
其中，正向追踪算法是大自然的光线追踪方式，即由光源发出的光经环境景物间的多次反射、透射后投射到景物表面，最终进入人眼。
反向追踪算法正好相反，它是从观察者的角度出发，只追踪那些观察者所能看见的表面投射光。
就目前而言，所有3D制作软件的光线追踪算法都是采用反向追踪法，原因是这种算法能够最大程度地节省计算机的系统资源，而且不会导致渲染质量的下降。
在现实世界中射到物体表面上通常有三种情况：折射，反射，吸收。
光线在经过反射到不同的地方，被选择性吸收，从而光谱发生改变，再多次反射与折射，最终进入我们自己的眼睛。
而光线追踪技术要做的就是模拟这一过程。
1.3 光线追踪的特点1.3.1 光线追踪的优点光线跟踪的流行来源于它比其它渲染方法如扫描线渲染或者光线投射更加能够现实地模拟光线，象反射和阴影这样一些对于其它的算法来说都很难实现的效果，却是光线跟踪算法的一种自然结果。
光线跟踪易于实现并且视觉效果很好，所以它通常是图形编程中首次尝试的领域。
1.3.2 光线追踪的缺点光线跟踪的一个最大的缺点就是性能，扫描线算法以及其它算法利用了数据的一致性从而在像素之间共享计算，但是光线跟踪通常是将每条光线当作独立的光线，每次都要重新计算。
但是，这种独立的做法也有一些其它的优点，例如可以使用更多的光线以抗混叠现象，并且在需要的时候可以提高图像质量。
尽管它正确地处理了相互反射的现象以及折射等光学效果，但是传统的光线跟踪并不一定是真实效果图像，只有在非常紧似或者完全实现渲染方程的时候才能实现真正的真实效果图像。
由于渲染方程描述了每个光束的物理效果，所以实现渲染方程可以得到真正的真实效果，但是，考虑到所需要的计算资源，这通常是无法实现的。
于是，所有可以实现的渲染模型都必须是渲染方程的近似，而光线跟踪就不一定是最为可行的方法。
包括光子映射在内的一些方法，都是依据光线跟踪实现一部分算法，但是可以得到更好的效果。
第二章光线追踪的应用2.1 光线追踪在图形渲染中的应用将光线追踪算法应用于图形渲染最初是由Arthur Appel于1968年提出，那时还叫ray casting。
1979年Turner Whitted带来了新的研究突破：递归光线追踪算法《Recursive RayTracing Algorithm》。
1984年，Carpenter等人发表了一篇分布式光线追踪的论文《Distributed RayTracing》，影响甚广。
发展到今天，大多数的照片级渲染系统都是基于光线追踪算法的。
基本的光线追踪算法并不难，相信大部分计算机图形学的同学都写过的，难的是如何优化提高效率。
2.2 光线追踪在物理学中的应用在物理学中，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。
2.3 光线追踪在实际应用在实际应用中，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。
2.4 实时跟踪人们已经进行了许多努力，改进如计算机与视频游戏这些交互式三维图形应用程序中的实时光线跟踪速度。
OpenRT 项目包含一个高度优化的光线跟踪软件内核，并且提供了一套类似于OpenGL 的 API 用于替代交互式三维图形处理中基于rasterization 的实现方法。
一些光线跟踪硬件，如斯坦福大学开发的实验性的光线处理单元，都是设计成加速光线跟踪处理中那些需要大量计算的操作。
计算机图形学中的光线跟踪的名称与原理源自于二十世纪最初十年就已经开始出现的光学镜头设计中的古老技术。
几何光线跟踪用于描述光线通过镜头系统或者光学仪器时的传输特性，并建立系统的成像属性模型。
这用于建造前优化光学仪器的设计，例如减少色像差或者其它的光学像差。
光线跟踪也用于计算光学系统中的光程差，光程差用于计算光学波前，而光学波前用于计算系统的衍射作用，例如点扩展函数、调制传递函数以及 Strehl ratio。
光线跟踪不仅用于摄影领域的镜头设计，也可以用于微波设计甚至是无线电系统这样的较长波长应用，也可以用于紫外线或者X射线光学这样的较短波长领域。
计算机图形学与光学设计领域所用的光线跟踪的基本原理都是类似的，但是光学设计所用的技术通常更加严格，并且能够更加正确地反映光线行为。
尤其是光的色散、衍射效应以及光学镀膜的特性在光学镜头设计中都是非常重要的，但是在计算机图形学领域就没有那么重要了。
在计算机出现以前，光线跟踪需要使用三角以及对数表手工计算，许多传统摄影镜头的光学公式都是许多人共同完成优化的，每个人只能处理其中一小部分的计算工作。
这些计算可以在如来自于 Lambda Research 的 OSLO 或者 TracePro、Code-V 或者Zemax 这些光学设计软件上完成。
一个简单的光线跟踪版本是光线传递矩阵分析，它通常用于激光光学谐振腔的设计。
第三章光线追踪的未来发展趋势实时渲染视频级别的计算机三维图形是计算图形领域的终极目标，与现在普遍使用的光栅化渲染技术相比，光线追踪普遍被视为视觉技术的未来方向，可带来近乎真实的真正电影级图形和光影物理效果，光线追踪算法是达到这个目标的圣杯，经过几十年的努力，终于要接近这个理想了。