Na primer, sledenje žarkom se lahko uporabi v filmu, ker lahko slike naredimo v postprodukciji, tako da imamo dovolj časa. Nasprotno pa video igre zahtevajo hitrejše prikazovanje slik; zato sledenje žarkom ni najboljša možnost.
Programska oprema, imenovana ray tracer, simulira potovanje posameznih svetlobnih žarkov iz virtualnega svetlobnega vira v objektiv virtualnega fotoaparata. Navidezni svetlobni žarek lahko prehaja skozi volumetrične atmosfere, kot je megla ali dim, in interakcijo z materialnimi površinami, kot sta npr. Kovina, steklo ali voda. Vsak od teh predmetov so oblikovali in oblikovali umetniki in inženirji, da bi vplivali na videz prizora, ki ga je naredil sledilnik žarkov. Napredni sledilci žarkov lahko uporabijo dodatne izračune, kot so odsev, radiositost in kaustika za simulacijo kompleksnega vedenja svetlobe.
Kako dolgo traja?
Sledenje žarkom lahko generira zelo realistične slike, vendar je računsko drago in zato zelo počasno. Na primer, vsak še vedno okvir računalniško animiranega filma Univerza pošasti, ki ga je izdal Pixar leta 2013, je potreboval 29 ur. S 24 sličicami na sekundo ima 110-minutni film približno 160.000 sličic. Pixar je uporabil ogromno kmetijo za razdeljevanje, da je računanje končal v nekaj mesecih. Film bi na enem računalniku trajal štiri in pol milijona ur - 524 let - da bi končali upodabljanje.
Vsi prikazovalniki niso sledilci žarkov
Ker traja dolgo časa za izračun, se za končno upodabljanje pogosto uporablja sledenje žarkom. Vmesne ali predogledne upodobitve se pogosto izvajajo s "cenejšimi" prikazovalniki, ki hitro ustvarijo sliko nižje kakovosti. Na primer, Blender uporablja cikel prikazovalec za izvajanje sledenja žarkom ali Blenderjev notranji prikazovalec za hitro upodabljanje ne-fotorealističnih slik.
Sledenje žarkom na GPU
Tradicionalno sledenje žarkom izvaja CPU, ne GPU. Strojna oprema grafičnega procesorja je zasnovana tako, da črpa čim več FPS (sličic na sekundo), da bi izboljšala grafične aplikacije v realnem času, kot so video igre. Nasprotno je sledenje žarkom običajno počasen proces, ki žrtvuje hitrost realnega časa za fotorealistično kakovost. Zato programska oprema za sledenje žarkom ni bila zasnovana za delovanje na strojni opremi GPU, strojna oprema za grafično kartico pa ni bila zasnovana za izvajanje sledenja žarkom.
Vendar pa je 13. avgusta 2018 NVidia objavila novo Turingovo grafično procesno arhitekturo, ki je sposobna opravljati sledenje v realnem času. Prvi grafični procesorji, ki bodo uporabljali Turingovo arhitekturo, Quadro RTX, naj bi bili izdani konec leta 2018.
Programska oprema za sledenje žarkom
Sledijo primeri programske opreme za sledenje žarkom, ki je na voljo za prenos ali nakup.
- Autodesk 3ds max - Lastniška 3D modeliranje, animacija in aplikacija za upodabljanje, namenjena predvsem CAD uporabnikom, kot so arhitekti.
- Autodesk Maya - Podobno kot pri 3ds max, vendar s poudarkom na animaciji znakov.
- Blender - Brezplačna 3D-modeliranje, animacija in upodabljanje z odprto kodo.
- Bryce - generator fraktalne pokrajine, uveden leta 1994.
- Cinema 4D - 3D modeliranje, animacija in upodabljanje aplikacije s postopkovnimi učinki za ustvarjalce filmov in umetnike gibanja, ki se oglašujejo kot preproste za učenje.
- Houdini - aplikacija za 3D animacijo s simulirano fiziko, dinamiko tekočin in volumetričnimi simulacijami. Za študente in navdušence je brezplačno na voljo omejena različica z imenom Houdini Apprentice.
- Lightwave - Aplikacija 3D CGI, ki je bila uporabljena za ustvarjanje grafike gibanja, posebnih učinkov in video iger.
- LuxCoreRender je brezplačen, odprtokodni prikazovalec za Windows, MacOS in Linux.
- POV-Ray (Vztrajnost Vision Raytracerja) je brezplačen, odprtokodni prikazovalec, ki ustvarja slike iz SDL (jezik za opis scene), Turingov celoten jezik z makro podporo.
- RenderMan - Filmska predstavitev, ki jo je razvil Pixar in se uporablja v filmih, kot sta Incredibles 2 in Avengers: Infinity War .
- Visionaray - Knjižnica za sledenje žarkom na prostem.
- YafaRay - Prosti Monte Carlo ray sledilnik.
Dodatna sredstva
3D animacija, CAD, Radiosity, Simulacija, Programska oprema, TurboSquid