光線跟蹤是一種真實(shí)地顯示物體的方法，該方法由Appe在1968年提出。光線跟蹤方法沿著到達(dá)視點(diǎn)的光線的反方向跟蹤，經(jīng)過(guò)屏幕上每一個(gè)象素，找出與視線相交的物體表面點(diǎn)P0，并繼續(xù)跟蹤，找出影響P0點(diǎn)光強(qiáng)的所有光源，從而算出P0點(diǎn)上精確的光線強(qiáng)度，在材質(zhì)編輯中經(jīng)常用來(lái)表現(xiàn)鏡面效果。

光線跟蹤或稱光跡追蹤是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的核心算法之一。在算法中，光線從光源被拋射出來(lái)，當(dāng)他們經(jīng)過(guò)物體表面的時(shí)候，對(duì)他們應(yīng)用種種符合物理光學(xué)定律的變換。最終，光線進(jìn)入虛擬的攝像機(jī)底片中，圖片被生成出來(lái)。

優(yōu)點(diǎn)

光線跟蹤的流行來(lái)源于它比其它渲染方法如掃描線渲染或者光線投射更加能夠現(xiàn)實(shí)地模擬光線，象反射和陰影這樣一些對(duì)于其它的算法來(lái)說(shuō)都很難實(shí)現(xiàn)的效果，卻是光線跟蹤算法的一種自然結(jié)果。光線跟蹤易于實(shí)現(xiàn)并且視覺(jué)效果很好，所以它通常是圖形編程中首次嘗試的領(lǐng)域。

缺點(diǎn)

光線跟蹤的一個(gè)最大的缺點(diǎn)就是性能，掃描線算法以及其它算法利用了數(shù)據(jù)的一致性從而在像素之間共享計(jì)算，但是光線跟蹤通常是將每條光線當(dāng)作獨(dú)立的光線，每次都要重新計(jì)算。但是，這種獨(dú)立的做法也有一些其它的優(yōu)點(diǎn)，例如可以使用更多的光線以抗混疊現(xiàn)象，并且在需要的時(shí)候可以提高圖像質(zhì)量。盡管它正確地處理了相互反射的現(xiàn)象以及折射等光學(xué)效果，但是傳統(tǒng)的光線跟蹤并不一定是真實(shí)效果圖像，只有在非常緊似或者完全實(shí)現(xiàn)渲染方程的時(shí)候才能實(shí)現(xiàn)真正的真實(shí)效果圖像。由于渲染方程描述了每個(gè)光束的物理效果，所以實(shí)現(xiàn)渲染方程可以得到真正的真實(shí)效果，但是，考慮到所需要的計(jì)算資源，這通常是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。于是，所有可以實(shí)現(xiàn)的渲染模型都必須是渲染方程的近似，而光線跟蹤就不一定是最為可行的方法。包括光子映射在內(nèi)的一些方法，都是依據(jù)光線跟蹤實(shí)現(xiàn)一部分算法，但是可以得到更好的效果。