8.5 光线跟踪

��前面8.2节介绍的多边形的明暗绘制方法,无论是高若德还是冯氏明暗绘制算法,都只能模拟局部光照明效果。如果场景中存在光亮的镜面物体和透明物体,则光线会在物体之间反射和折射,如图8.15所示。这些都是上述算法所无法模拟的。另外,还不能产生阴影效果。如果必须模拟这些效果,则我们可以采用光线跟踪算法或辐射度算法。
��光线跟踪算法是目前应用最广泛的真实感图形算法之一。该算法的特点是:原理简单、便于实现,能够生成各种逼真的视觉效果,但是计算开销较大。关于光线跟踪算法的研究,可以追溯到六十年代。早在1968年Apple研究隐藏面消除算法时,就给出了光线跟踪算法的描述,1979年Kay和Greenberg的研究考虑了光的折射,1980年Whitted将光线跟踪算法扩展为递归算法,提出了相应的整体光照模型,并给出一般性光线跟踪算法的范例,综合考虑了光的反射、折射透射、消隐、以及阴影等。