Koristeći se u grafičkom dizajnu, praćenje tračnica je čin korištenja putanje koje svjetlo prolazi kroz piksele za stvaranje slika koje simuliraju učinke koje zrake svjetlosti imaju na objekte na koje nailaze. Slike stvorene praćenjem zraka obično su bolje kvalitete i imaju viši stupanj realizma, ali je potrebno više vremena za dovršetak i zahtijeva više računalne snage. Stoga se trag zraka obično koristi za kreiranje fotografija.

Na primjer, trasiranje zraka može se koristiti u filmu jer se slike mogu izraditi u postprodukciji, tako da ima dovoljno vremena. Nasuprot tome, video igre zahtijevaju brže prikazivanje slika; pa praćenje zraka nije najbolja opcija.

Softver koji se zove ray tracer simulira putovanje pojedinih svjetlosnih zraka iz virtualnog izvora svjetlosti u objektiv virtualne kamere. Virtualna svjetlosna zraka može prolaziti kroz volumetrijske atmosfere kao što su magla ili dim, i interakciju s površinama materijala kao što su metal, staklo ili voda, na primjer. Svaki od tih objekata dizajniran je i oblikovan od strane umjetnika i inženjera kako bi se utjecalo na izgled scene koju donosi rendgenski tragač. Napredni snopovi zraka mogu primijeniti dodatne izračune kao što su interreflection, radiosity i kaustika za simulaciju složenih ponašanja svjetlosti.

Koliko ima do tamo?

Trag zraka može generirati vrlo realistične slike, ali je računski skup i stoga vrlo spor. Primjerice, za svaki okvir za kompjuterski animirani film Sveučilište čudovišta, koje je izdao Pixar 2013., bilo je potrebno 29 sati. Sa 24 slike u sekundi, 110-minutni film ima približno 160.000 okvira. Pixar je koristio masivnu farmu za prikazivanje kako bi distribuirao računanje, dovršivši ga za nekoliko mjeseci. Na jednom računalu, film bi trajao četiri i pol milijuna sati - 524 godine - da bi se završilo prikazivanje.

Nisu svi vizualizatori ray tracers

Budući da je potrebno puno vremena za izračunavanje, za posljednju obradu često se koristi trag zraka. Srednje ili pretpregledne rendere često se izvode s "jeftinijim" prikazivačima, koji brzo stvaraju sliku niže kvalitete. Primjerice, Blender koristi Ciklični prikazivač za izvođenje praćenja zraka ili Blender interni prikazivač za brzo prikazivanje ne-fotorealističnih slika.

Trag zraka na GPU-u

Tradicionalno, praćenje trase vrši CPU, a ne GPU. Hardver GPU-a je dizajniran da ispumpava što više FPS-a (sličica u sekundi) kako bi se poboljšale grafičke aplikacije u stvarnom vremenu kao što su video igre. Nasuprot tome, praćenje tračnica je obično spor proces, žrtvujući brzinu stvarnog vremena za fotorealističnu kvalitetu. Stoga softver za praćenje tračnica nije dizajniran za rad na hardveru GPU-a, a hardver GPU-a nije dizajniran za izvo enje praćenja zraka.

Međutim, 13. kolovoza 2018. NVidia je najavila novu arhitekturu Turingove grafičke obrade, sposobnu za praćenje traga u realnom vremenu. Prvi GPU-ovi koji koriste Turingovu arhitekturu, Quadro RTX, trebali bi biti objavljeni krajem 2018. godine.

Softver za praćenje zraka

Slijede primjeri softvera za praćenje zraka koji je dostupan za preuzimanje ili kupnju.

• Autodesk 3ds max - Vlasnička 3D modelacija, animacija i aplikacija za vizualizaciju, namijenjena prvenstveno CAD korisnicima, kao što su arhitekti.
• Autodesk Maya - Slično kao i 3ds max, ali s fokusom na animaciju znakova.
• Blender - besplatna, 3D modeliranje, animacija i aplikacija za otvaranje izvornog koda.
• Bryce - generator fraktalnog krajolika uveden 1994. godine.
• Cinema 4D - 3D modeliranje, animacija i prikazivanje aplikacija s postupovnim učincima za filmaše i umjetnike pokretne grafike, reklamirani kao jednostavni za učenje.
• Houdini - potpuno opremljena 3D animacija koja uključuje simuliranu fiziku, dinamiku fluida i volumetrijske simulacije. Ograničena verzija pod nazivom Houdini Apprentice dostupna je studentima i entuzijastima da besplatno koriste.
• Lightwave - 3D CGI aplikacija koja se koristi za izradu pokretnih grafika, specijalnih efekata i video igara.
• LuxCoreRender je besplatan, open-source prikaz za Windows, MacOS i Linux.
• POV-Ray (Persistence of Vision Raytracer) je besplatan, open-source renderer koji stvara slike iz SDL-a (jezik opisa scene), Turingov-potpuni jezik s makro podrškom.
• RenderMan - filmski renderer koji je razvio Pixar, a koristi se u filmovima kao što su Incredibles 2 i Avengers: Infinity War .
• Visionaray - Knjižnica za praćenje tragova s ​​više platformi.
• YafaRay - Slobodan Monte Carlo ray tracer.

Dodatna sredstva

3D animacija, CAD, Radiosity, Simulacija, Software uvjeti, TurboSquid