Une synthèse des variantes du lancer de rayons et du lancer de faisceaux
Abstract
Ray tracing is one of the most important rendering techniques used in computer graphics. However, two fundamental problems of classical ray tracers are aliasing (jaggies, disappearing small objects and small shadows) and important computational time. Many ways have been followed to solve these two problems. Some of them failed, others improve image quality and others optimize the computation time. In this paper, we present variants of ray tracing: solutions using only infinitesimal thick rays, solutions using volumetric rays called beams and solutions which mix these two types of rays. We propose two algorithms that occasionally use volumetric rays. One of them optimizes shadow determination and the other the visibility between two patches in the radiosity algorithm.
L'algorithme de lancer de rayons est considéré comme l'un des plus intéressants pour créer des images de synthèse réalistes. Cependant, deux inconvénients majeurs le caractérisent : le problème de l'aliassage (marches d'escalier, disparition des petits objets et petites ombres) et celui des importants temps de calcul. Pour résoudre ces deux problèmes, de nombreuses voies ont été explorées. Certaines d'entre elles sont des échecs, d'autres améliorent la qualité des images et d'autres encore optimisent les temps de calcul. Nous nous proposons, dans cet article de passer en revue les différentes variantes du lancer de rayons : les solutions fondées uniquement sur des rayons d'épaisseur infinitésimale, celles fondées sur une approche volumique des rayons, appelés “faisceaux” et celles combinant ces deux types de rayons. Nous présentons aussi deux méthodes utilisant ponctuellement des rayons volumiques. L'une optimise le calcul des ombres portées et l'autre la visibilité entre deux carreaux dans un algorithme de radiosité.
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