「レイトレーシング」の版間の差分

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大雑把にいえばレイトレーシングは[[レイキャスティング]]（[[ボリュームレイキャスティング]]）の発展系であり、[[レイキャスティング]]では最短で最速でまっすぐに一直線に接触があれば単純に色を拾うというものであったが、レイトレーシングでは物体と接触した際に「反射」や「拡散」の処理が入り、さらに光源に到達するまでの距離なども考慮される。

~~レイトレーシングは次のような特徴がある。~~

== 長所 ==

~~;長所~~

=== シンプル ===

レイトレーシングは[[レイキャスティング]]に「反射」と「拡散」の概念を入れただけの非常にシンプルなアルゴリズムである。反射や透過、屈折、影の効果などをシンプルな[[アルゴリズム]]で実装できる。

*反射や透過、屈折、影の効果をシンプルな[[アルゴリズム]]で実装できる

== 短所 ==

~~;短所~~

=== 計算量が桁違いに多い ===

レイトレーシングは[[レイキャスティング]]に「反射」と「拡散」の概念を入れただけの非常にシンプルなアルゴリズムである。「レイトレーシングは重い」というイメージがあるが、その根底にある[[レイキャスティング]]自体は非常に軽いものである。

*計算量が桁違いに多い

1回の処理こそ軽いわけだが、そこに「反射」の処理を入れるとレイキャスティングの回数が反射する回数だけ増えることになる。さらに「拡散」の処理を入れると反射するごとに「１つのレイが複数に分裂する」ことになるので数十倍から数百倍に跳ね上がるのである。

*影にノイズが出やすい

~~==重い==~~

つまり、やっていること自体はシンプルだが強烈な回数のループ処理になるのである。レイトレーシングでそこそこ綺麗な画像を得ようとした場合、最低でも画像（画面）の解像度と同じだけの数のレイを飛ばさなければならない。

「レイトレーシングは重い」というイメージがあるが、[[レイキャスティング]]に反射と拡散などの処理を加えても1回あたりの処理はそんなに重たいものではない。

~~ただレイトレーシングでは画面の解像度と同じだけレイを飛ばさなければならない。たとえば画面の~~[[解像度]]が[[フルHD]]（1920x1080）であれば約200万[[画素]]（[[ピクセル]]）もの[[レイ]]を投げることになる。これで秒間60フレームを出そうと思ったら1秒間に1億2000万回もレイを飛ばさなければならない（計算しなければならない）。反射や拡散を含めたら100倍くらいだ。

たとえば画面の[[解像度]]が[[フルHD]]（1920x1080）であれば約200万[[画素]]（[[ピクセル]]）もの[[レイ]]を投げることになる。この各レイが平均5回ほど反射するとしたら1000万レイになる。これをリアルタイムレンダリングで秒間60フレームを出そうと思ったら1秒間に6億回もレイを飛ばさなければならない。さすがに1回の計算量が少なくてもこれだけあると重くなる。[[C言語]]で単純にforループを空回しただけでも重たいね。

=== 影にノイズが出やすい ===

出力画像の解像度とレイの数が同程度の場合に影にノイズが出やすいという特徴がある。

ノイズを低減するには[[スーパーサンプリング]]を行う必要がある。

~~さすがに1回の計算量が少なくてもこれだけあると重くなる。[[C言語]]で単純にforループを空回しただけでも重たいね。~~

==アルゴリズム==

そのうち書く

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 大雑把にいえばレイトレーシングは[[レイキャスティング]]（[[ボリュームレイキャスティング]]）の発展系であり、[[レイキャスティング]]では最短で最速でまっすぐに一直線に接触があれば単純に色を拾うというものであったが、レイトレーシングでは物体と接触した際に「反射」や「拡散」の処理が入り、さらに光源に到達するまでの距離なども考慮される。
-レイトレーシングは次のような特徴がある。
+== 長所 ==
-;長所
+=== シンプル ===
+レイトレーシングは[[レイキャスティング]]に「反射」と「拡散」の概念を入れただけの非常にシンプルなアルゴリズムである。反射や透過、屈折、影の効果などをシンプルな[[アルゴリズム]]で実装できる。
-*反射や透過、屈折、影の効果をシンプルな[[アルゴリズム]]で実装できる
+== 短所 ==
-;短所
+=== 計算量が桁違いに多い ===
+レイトレーシングは[[レイキャスティング]]に「反射」と「拡散」の概念を入れただけの非常にシンプルなアルゴリズムである。「レイトレーシングは重い」というイメージがあるが、その根底にある[[レイキャスティング]]自体は非常に軽いものである。
-*計算量が桁違いに多い
+回の処理こそ軽いわけだが、そこに「反射」の処理を入れるとレイキャスティングの回数が反射する回数だけ増えることになる。さらに「拡散」の処理を入れると反射するごとに「１つのレイが複数に分裂する」ことになるので数十倍から数百倍に跳ね上がるのである。
-*影にノイズが出やすい
-==重い==
+つまり、やっていること自体はシンプルだが強烈な回数のループ処理になるのである。レイトレーシングでそこそこ綺麗な画像を得ようとした場合、最低でも画像（画面）の解像度と同じだけの数のレイを飛ばさなければならない。
-「レイトレーシングは重い」というイメージがあるが、[[レイキャスティング]]に反射と拡散などの処理を加えても1回あたりの処理はそんなに重たいものではない。
-ただレイトレーシングでは画面の解像度と同じだけレイを飛ばさなければならない。たとえば画面の[[解像度]]が[[フルHD]]（1920x1080）であれば約200万[[画素]]（[[ピクセル]]）もの[[レイ]]を投げることになる。これで秒間60フレームを出そうと思ったら1秒間に1億2000万回もレイを飛ばさなければならない（計算しなければならない）。反射や拡散を含めたら100倍くらいだ。
+たとえば画面の[[解像度]]が[[フルHD]]（1920x1080）であれば約200万[[画素]]（[[ピクセル]]）もの[[レイ]]を投げることになる。この各レイが平均5回ほど反射するとしたら1000万レイになる。これをリアルタイムレンダリングで秒間60フレームを出そうと思ったら1秒間に6億回もレイを飛ばさなければならない。さすがに1回の計算量が少なくてもこれだけあると重くなる。[[C言語]]で単純にforループを空回しただけでも重たいね。
+=== 影にノイズが出やすい ===
+出力画像の解像度とレイの数が同程度の場合に影にノイズが出やすいという特徴がある。
+ノイズを低減するには[[スーパーサンプリング]]を行う必要がある。
-さすがに1回の計算量が少なくてもこれだけあると重くなる。[[C言語]]で単純にforループを空回しただけでも重たいね。
 ==アルゴリズム==
 そのうち書く