简述光线跟踪算法基本原理及其优点。

光线跟踪的一个最大的缺点就是性能,扫描线算法以及其它算法利用了数据的一致性从而在像素之间共享计算,但是光线跟踪通常是将每条光线当作独立的光线,每次都要重新计算。

但是,这种独立的做法也有一些其它的优点,例如可以使用更多的光线以抗混叠现象。………

光线跟踪是一种真实地显示物体的方法，该方法由Appe在1968年提出。光线跟踪方法沿着到达视点的光线的反方向跟踪，经过屏幕上每一个象素，找出与视线相交的物体表面点P0，并继续跟踪，找出影响P0点光强的所有光源，从而算出P0点上精确的光线强度，在材质编辑中经常用来表现镜面效果。

光线跟踪或称光迹追踪是计算机图形学的核心算法之一。在算法中，光线从光源被抛射出来，当他们经过物体表面的时候，对他们应用种种符合物理光学定律的变换。最终，光线进入虚拟的摄像机底片中，图片被生成出来。

光线跟踪算法是一种用于生成三维图像的计算机图形学技术。其基本原理是从观察者的眼睛出发，逆向跟踪与视线相交的所有光线，直到找到光源或者反射光线。

具体来说，光线跟踪算法从观察者的眼睛出发，沿着视线方向向前发射一条光线。这条光线与场景中的物体和环境发生交互，可能发生多次反射、折射、吸收或透射等物理现象。每次交互时，算法会计算光线与物体的交点，并计算出反射、折射等效果。最终，光线到达光源或者达到最大反射次数后返回颜色值和亮度值，从而生成最终的图像。

光线跟踪算法的优点包括：

真实感：光线跟踪算法能够模拟光线在真实世界中的传播过程，因此生成的图像具有很高的真实感。

自然效果：光线跟踪能够产生诸如反射、阴影、散射等自然效果，这些效果在传统的渲染技术中很难实现。

软阴影：传统的渲染技术通常使用硬阴影，即每个阴影都有一个明确的边界。而光线跟踪能够生成柔和的阴影，更符合人眼观察的真实情况。

材质和光照：光线跟踪算法能够根据物体的材质和光照条件来计算物体的颜色和亮度，从而产生更真实的图像。

全局照明：光线跟踪能够模拟光线的全局影响，比如漫反射、透射、阴影等，从而实现更真实的光照效果。

然而，光线跟踪算法也有其缺点，主要是计算复杂度高，需要大量的计算资源，因此在实际应用中可能需要较长的计算时间。此外，由于需要模拟光线的传播过程，光线跟踪算法对于场景中的物体和光源的精确建模要求较高，否则可能导致生成的图像失真或不真实。

由光源发出的光到达物体表面后，产生反射和折射，简单光照明模型和光透射模型模拟了这两种现象。

在简单光照明模型中，反射被分为理想漫反射和镜面反射光，在简单光透射模型把透射光分为理想漫透射光和规则透射光。

由光源发出的光称为直接光，物体对直接光的反射或折射称为直接反射和直接折射，相对的，把物体表面间对光的反射和折射称为间接光，间接反射，间接折射。这些是光线在物体之间的传播方式，是光线跟踪算法的基础。

光追需要调吗

光线追踪是一种模拟光线物理行为的技术，在计算机图形中用于创建逼真的光照和反射效果。在游戏中，光线追踪可以带来更真实的光照和阴影效果，让游戏环境更加逼真。
一般来说，光线追踪效果需要调整。因为不同的场景和游戏中，光线追踪的效果会有所不同，所以需要根据游戏环境和设置来调整光线追踪的参数。例如，可以调整光线追踪的质量、阴影的模糊程度等参数，以达到最佳的游戏效果。
但是，对于一些高端显卡和游戏，光线追踪效果可能已经预设好了，不需要玩家手动调整。这种情况下，可以根据游戏要求和硬件性能，选择开启或关闭光线追踪效果。