Computergrafik

Raycasting Varianten

Schatten Ebene | | Raymarching

Ray casting

Raycasting ist der Prozess, die Farbe eines Pixels durch einen Sichtstrahl zu ermitteln, der vom Auge in die Szene ausgeschickt wird. Der Schnittpunkt mit der Geometrie wird analytisch bestimmt. Bei mehreren Schnittpunkten gewinnt der, der am näher am Auge liegt.

Doom (ja, das erste) wurde unter anderem durch seine schnelle 3D Grafik berĂĽhmt, die mit Raycasting auf dem Prozessor berechnet wurde als ausreichend schnelle Graphikkarten noch nicht verbreitet waren.

Ray marching

Beim Raymarching wird der Schnittpunkt mit der Geometrie nicht analytisch berechnet; statt dessen wird der Strahl abgetastet - entweder äquidistant, oder mit durch andere Methoden bestimmte Schrittweiten. Sobald der Abtastpunkt sich innerhalb der Geometrie befindet, wird die Abtastung abgebrochen. Die Geometrie muss also ein Volumen haben, es funktioniert nicht mit reinen Flächen.

Raymarching ist konzeptionell simpler als Raycasting, und es ist leichter möglich, volumetrische Effekte zu ermitteln. Deshalb nutzen die meisten Effekte auf Shadertoy Raymarching. Ray-Casting und Ray-Marching werden häufig synonym verwendet. Insgesamt sind die Begriffe nicht ganz eindeutig definiert.

Ray tracing

Von Raytracing spricht man, wenn Raycasting beim Treffen der Geometrie fortgesetzt wird, wenn die Geometrie z.B. reflektiv oder (semi)-transparent ist. FĂĽr die Ermittlung der lokalen Lichtsituation werden bei jedem Treffer weitere sog. Schattenstrahlen in Richtung der Lichtquellen ausgesandt. Sind diese verdeckt, so befindet man sich im Schatten.

Raytracing ist also die rekursive Erweiterung von Raycasting.

Schatten Ebene | | Raymarching

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