路径追踪是什么？新手入门攻略来了！

今天咱来聊聊我最近搞的一个小玩意儿——路径追踪。听起来是不是有点高大上？没那么复杂，简单说，就是弄明白一个东西从 A 点到 B 点是怎么走的。

我是想在电脑上模拟一下这个过程。我先试试 “ping” 和 “tracert” 这两个命令。简单说，"ping" 就是看看能不能和对方联系上，"tracert" ，就是看看从你这到对方那里，中间都经过哪些地方。这就好比你想去一个朋友家，"ping" 一下就是打电话问问他在不在家，"tracert" ，就是看看你得经过哪些路，哪些小区才能到他家。

然后我就想，这玩意儿在图形学里也能用，可以用来模拟光线怎么传播的。你知道，光这东西挺有意思的，它会反射，会折射，就像在镜子或者水里一样。我想象着，从一个点发出无数条光线，看看它们都跑到哪里去。这就是路径追踪的基本想法。

我就开始琢磨怎么实现它。我翻翻资料，发现这玩意儿的基础是一个叫“渲染方程”的东西。简单说，就是用数学公式来描述光线怎么传播。然后用一种叫“蒙特卡洛积分”的方法，把每条光线的“贡献”加起来。这听起来有点绕，就是把一堆复杂的东西平均一下，得出一个大概的结果。就像你考试，每次成绩都不一样，算个平均分，大概就能知道你的水平。

在实践中，我发现这个过程有点像走迷宫。从一个点出发，有很多条路可以走，每条路都可能通向不同的地方。有的路可能直接就走到头，有的路可能会绕来绕去，才找到出口。我就不停地试试，看看哪条路能走通，哪条路走不通。

• 第一步，我先让电脑生成一堆“光线”。这些光线从我的“眼睛”（也就是摄像机）出发，射向屏幕上的每一个像素。
• 然后，我让这些光线开始“旅行”。它们可能会碰到各种各样的东西，比如墙壁、家具、地板等等。
• 如果光线碰到光源，我就记录下它的亮度。这就好比你走到一个灯泡跟前，就能看到它的亮度。



• 如果光线碰到物体，我就根据物体的材质，决定它是被反射还是被吸收。这就好比光照到镜子上，会被反射出去；照到黑色的布上，就会被吸收掉。
• 我就这样一直追踪光线的路径，直到它到达光源，或者“跑丢”。跑丢的意思就是它一直反射，能量越来越弱，我们就看不见。

这中间还有很多细节问题需要处理。比如说，如果光线一直在反射，没完没怎么办？这时候我就得设定一个“截止日期”，超过这个时间，我就不管它，就当它“失踪”。还有，如果光线太多，电脑算不过来怎么办？我就得想办法优化一下算法，让它算得更快一些。

经过一番折腾，我终于把这个路径追踪的小程序给弄出来。虽然效果还不是很完美，但是已经能看到一些影子、反射之类的效果。看到自己亲手创造出来的东西，还是挺有成就感的。

这整个过程就像是一场探险，充满未知和挑战。虽然有时候会遇到困难，会感到沮丧，但是当我最终找到答案，解决问题的时候，那种喜悦和满足感是无法言喻的。这就是我喜欢做这些事情的原因，也是我想要分享给你们的东西。

现在市面上的显卡，4090最牛，基本啥游戏都能玩转。玩游戏开光追，画面更好看，但显卡累点。不过4090 厉害，就算不开啥特殊功能，玩那些光追游戏也流畅得很，啥大游戏都不怕。我这程序，也准备试试看能不能在高端显卡上跑跑，看看效果怎么样。

今天的分享就到这里。希望你们能喜欢我的这回小探险，也希望你们能在自己的学习和工作中，找到属于自己的乐趣和成就感！