🔦 Трасування шляхів

Трасування шляхів (path tracing) — алгоритм фізично коректного рендерингу, який оцінює глобальне освітлення шляхом випадкового семплювання світлових шляхів — послідовностей променів, що відбиваються між камерою, поверхнями та джерелами світла, — і усереднення тисяч шумних вибірок у збіжне зображення. Метод запропонував Джеймс Кадзія 1986 року як розв'язок рівняння рендерингу методом Монте-Карло; він природно відтворює м'які тіні, непряме відбите освітлення, каустики та глибину різкості без штучних прийомів, потрібних растеризації. Кожен кадр трасує багато незалежних світлових шляхів на піксель, а напрямок кожного відбиття від поверхні обирається з імовірністю, зваженою функцією двонаправленого відбиття (BRDF) цієї поверхні, тож шорсткі дифузні матеріали розсіюють світло в багатьох напрямках, а поліровані дзеркала й скло концентрують його у вузьких дзеркальних відбиттях і заломленнях. Більше вибірок на піксель зменшує шум, але коштує пропорційно дорожче обчислювально, тому рендери реального часу — зокрема демо в стилі Корнельської кімнати на WebGL2 нижче — покладаються на фільтри шумозаглушення та прогресивне, покадрове уточнення, щоб виглядати чисто й стабільно ще задовго до повної збіжності зображення до безшумного результату.