Spindulių sekimas yra trimačių (3D) kompiuterinės grafikos vaizdų atvaizdavimo metodas, siekiant sukurti kuo tikroviškesnį vaizdą. Šis metodas naudojamas atvaizduojant ir nebūtinai turi įtakos scenos ar objekto modeliavimui ar tekstūravimui. Atvaizdavimo procesas paprastai apima spindulius, kurie generuojami imituojant kelią, kuriuo šviesa eina sąveikaudama su objektais, kad būtų galima tiksliau išanalizuoti, kaip objektai atspindės, lūžs ir sugers šviesą. Spindulių sekimas gali sukurti nepaprasto tikroviškumo vaizdus, tačiau šis procesas taip pat reikalauja daug aparatinės įrangos ir paprastai nebuvo naudojamas realaus laiko grafikai.
Scenos 3D kūrimo naudojant kompiuterinę grafiką procesas paprastai apima keturis ar penkis pagrindinius veiksmus: objektų modeliavimą, apšvietimo ir fotoaparato padėties pritaikymą, animaciją, jei reikia, tekstūrų kūrimą ir pritaikymą objektams, o tada scenos atvaizdavimą. Kiekvienas iš šių žingsnių gali užtrukti daug laiko, o bendras procesas paprastai susideda iš daug daugiau komponentų, nei aptariama šioje analizėje. Paskutinis šio proceso etapas, atvaizdavimas, yra tada, kai gali būti naudojamas spindulių sekimas, kad vaizdas būtų kur kas tikroviškesnis.
Realiame pasaulyje žmonės suvokia aplinkinius objektus dėl to, kad šviesa sąveikauja su tais objektais ir tada ją priima žmonių akys. Šviesa paprastai gali sąveikauti bet kuriuo iš keturių pagrindinių būdų: sugerties, atspindžio, lūžio ir fluorescencijos. Spindulių sekimas naudoja gana sudėtingus algoritmus, kad atkartotų šį elgesį ir leistų scenos objektams kuo tikroviškiau sąveikauti su šviesa. Asmuo ar komanda, kuriantis 3D sceną, modeliuoja, tekstūruoja ir sukuria šviesos šaltinius bei kamerą scenoje, tada atvaizdavimas gali būti atliekamas naudojant spindulių sekimą.
Užuot vertinus, kaip šviesa sklinda iš šviesos šaltinio į objektus ir sąveikauja su tais objektais, dažnai lengviau atsisukti nuo fotoaparato ir įsivaizduoti, kaip šviesa skleidžiama fotoaparato, sąveikauja su objektais ir galiausiai patenka į šviesą. šaltinis. Tai leidžia nepaisyti šviesos spindulių, kurių fotoaparatas neužfiksuotų, o ne eikvoti apdorojimo galią tiems scenos aspektams, kurie nebus atvaizduojami. Spindulių sekimas efektyviai atseka kelią, kurį šviesos spinduliai nueina, kai jie liečiasi su scenoje esančiais objektais, ir nubraižo galutinį kelią, kuriuo tie spinduliai priartėja prie fotoaparato dvimatėje plokštumoje.
Ši plokštuma yra vaizdas, sukurtas ir rodomas naudojant spindulių sekimo atvaizdavimą. Gautas vaizdas yra daug tikroviškesnis atsižvelgiant į apšvietimą ir tai, kaip šviesa žaidžia per įvairių formų objektus, pagamintus iš medžiagų, kurios labai atspindi arba laužia. Stiklas, poliruotas metalas ir poliruotas plastikas yra visų tipų medžiagos, kurios gali atrodyti daug tikroviškesnės naudojant šį pėdsaką nei daugelis kitų atvaizdavimo formų.
Tačiau šių šviesos spindulių analizės procesas yra gana sunkus, ir dauguma kompiuterių istoriškai neturėjo tam tinkamo apdorojimo galios. Štai kodėl spindulių sekimas pirmiausia buvo naudojamas iš anksto atvaizduotoms 3D scenoms, pavyzdžiui, automobilių vaizdams reklamoms arba filmo scenoms. Kita vertus, vaizdo žaidimų atvaizdavimas realiuoju laiku paprastai naudoja paprastesnes atvaizdavimo formas, kad žaidimo metu būtų galima pateikti sceną.