Graphics 射线追踪是否会产生衍射/干涉/色散效应?

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据我所知,计算机图形学中使用的光线跟踪是“几何光学”,没有考虑波动现象

有没有一种方法可以有效地包含它,或者有没有已知的技巧可以将这些概念伪造成光线跟踪算法?我的直觉回答是否定的;波光学模拟的速度不够快,无法用于计算机制图


微小更新:是否有计算机图形光线跟踪算法/实现可以模拟白光在棱镜上/通过棱镜散射?

我从未见过图形渲染软件包使用几何光学以外的任何方法进行场景照明,我猜这主要是因为你在大多数时间里没有亲眼看到很多波浪效应,所以GO已经足够好了

一些渲染器至少在聚集步骤(当计算返回到观察者的光线时)使用物理光学来解释某些现象,但没有蠕变波效应或干扰

然而,确实有很多计算电磁学软件包使用其他模型来解释这种效应,还有专门的光子学软件,其中波效应非常重要

其中一些软件使用基于几何光学的算法,与经典光线跟踪方法(基于场景几何、拍摄和反弹光线的自适应光束跟踪和光束细分…)相差不远。 有些软件甚至利用了GPU的并行处理能力

然而,这些算法通常专门用于一类问题,无论波长或场景大小如何,它们都不能很好地扩展,因为它们必须对给定的一类问题采用最大胆的简化假设,以加快计算速度

我研究了一种算法,该算法使用光线跟踪并考虑了干扰(除其他外),以交互ish速度模拟汽车应用中使用的雷达,但它不能用于模拟其他任何东西。还有一些建议是在光线追踪时考虑绕射和爬波效应

这实际上是一个知道您想要模拟什么以及您感兴趣的输出的特性的问题,然后权衡性能和真实性。我能想到的唯一一个实时电磁模拟器是真实世界,它可以在每一个波长的所有场景大小上考虑所有的电磁效应


也不要忘记,许多计算机图形技术来自计算电磁学。在这一领域,有很多关于CG中通常被忽略的波浪效应的学术资源,以及考虑这些效应的技术解决方案。

我同意,但我可以想象,在体素空间中使用光线跟踪器可以做到这一点,但体素大小必然很小,内存需求巨大。。。所以只适用于小空间。。。另一个可能性是仅在根据光线长度撞击曲面后计算干涉。。。。但这并不能模拟所有的效果。。。