••••• Qu'est-ce que le "Lancer de Rayons" ? •••••

Scène illustrant le parcours des rayons

— • Le lancer de rayon, ou Ray Tracing en anglais, est une méthode de calcul d'image sur ordinateur qui permet de tenir compte de la plupart des phénomènes optiques :

— • Ombrage propre, ombres portées, réflections spéculaires, réflections directes ou encore réfraction des rayons au travers de certains matériaux tels que le verre ou le cristal.

— • Les images ainsi obtenues sont souvent qualifiées de photo-réalistes car elles simulent assez bien la réalité. Néanmoins, le lancer de rayon est basé sur un principe simple :

— • Suivre le parcours des rayons lumineux partant de l'observateur à l'intérieur d'une scène imaginaire en 3 dimensions.

— • Le suivi des rayons visuels s'éffectue dans le sens inverse de la lumière, de l'oeil vers la scène, d'ou le nom de "backward ray tracing".

— • L'algorithme procède de la manière suivante :

— • Pour chaque pixel de l'écran, calculer un rayon, une droite en fait, passant par l'oeil de l'observateur et le pixel considéré.

— • Trouver la première intersection de ce rayon avec un objet de la scène, objet le plus proche.

— • Déduire la couleur de cet objet en ce point.

— • Calculer un rayon partir du point d'intersection du rayon avec l'objet et la source lumineuse.

— • Trouver la première intersection de ce rayon avec un objet de la scène :

— • Si cette intersection existe, et si l'objet intersecté est opaque, alors le point considéré est à l'ombre.

— • Si aucune intersection n'est trouvé vers la source lumineuse, alors l'objet est éclairé. Procéder au calcul d'éclairement.

— • Si la surface de l'objet est réfléchissante, calculer un nouveau rayon réfléchi a partir du point d'intersection. Rappeler récursivement la même procédure pour ce nouveau rayon.

— • Si la surface de l'objet est transparente, calculer un nouveau rayon transmis à partir du point d'intersection. Rappeler récursivement la même procédure pour ce nouveau rayon.

— • Ajouter la couleur trouvée pour le rayon réfléchi et celle trouvée pour le rayon transmis à la couleur du pixel déja calculée.

— • Procéder de même pour les pixels suivants.

— • Le processus donne lieu à de nombreux calculs d'intersections entre les rayons et les objets de la scène.

— • Cet algorithme a été découvert en 1979 par Douglas Kay à l'université de Cornell.

— • Il aura fallu une dizaine d'année pour que les ordinateurs personnels soit suffisamment puissants pour pouvoir l'utiliser.

• • • Professeur Gosub Modulo • • •