光线投射
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光线投射（英文：ray casting）是彩现最基本的方法之一。概念是从眼睛处出发，对每个像素发射出一条光线，找到阻挡该光线路径的最近物体，即为眼睛通过该像素看到的物体。由于光线投射算法适用于任何可以被光线交叉的数学表面，因此相较于传统的扫描线算法，能更轻松地处理曲面和实体。
原理
[编辑]光线投射采用了光线追踪的几何算法，从外部观察点开始建立几何模型，再逐点、逐线进行分析，将三维场景渲染为二维图像。具体的概念是将图像想像成一个屏风，每个屏风中的小方格代表一个像素。接着从眼睛处出发，对每个像素发射出一条光线，找到阻挡该光线路径的最近物体，即为眼睛通过该像素看到的物体。
当光线与物体交叉时，可以用几种不同的方法来计算交叉点的颜色。其中最简单的方法是用交叉点处物体的颜色表示该点的实际颜色；也可以用纹理对映的方法来确定；另一种更加复杂的方法是仅仅根据照明因数变更颜色值，而无需考虑与类比光源的关系。为了减少人为误差，可以对多条相邻方向的光线进行平均。
此外，也可以对光的特性进行大致的类比：简单计算从物体到观察点的光线。其他一些计算涉及到从光源到物体的入射角，以及根据光源的强度计算像素的亮度值。还有一些类比使用辐射着色算法绘制的照明结果，或者使用这两种资讯的组合。
应用
[编辑]由于光线投射算法适用于任何可以被光线交叉的数学表面，能轻松处理曲面和实体，如锥体和球体，速度也更快。因此被广泛应用于对细节要求较低的即时类比场景，如三维电脑游戏和动画。