[3D] Raytracing

Oberscht schrieb:

Was hat Raytracing gegenüber sonstigen Rendermethoden überhaupt für Vorteile?

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Das kannst du recht gut hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Raytracing nachlesen. Ist im momentan noch nicht in Echtzeit machbar, da fehlt die Rechenleistung auf handelsüblichen Systemen.

Um ein Beispiel zu nennen: Schatten sind z.B. genauer (aber auch rechenintensiver), als wenn über Shadow Maps berechnet und dargestellt. Shadow Maps benötigen allerdings mehr Speicher.

Allgemein kann man sagen, dass die Berechnung von Szenen über die "Strahlenverfolgung" genauer, und bei entsprechendem Algorithmus, realitätsnaher ist.

Oberscht schrieb:

Wie wurde das bei anderen Rendermethoden gemacht?

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Nun, andere Methoden sind zum Beispiel das Phong Shading oder das Gourand Shading.
Für die Berechnung von Schatten gibt es wie geschrieben auch noch Shadow Maps. Dieser werden häufig in Spielen eingesetzt. Ihr Speicherverbrauch ist recht hoch, und steigt mit steigender Auflösung. Wie bei Texturen. Im Gegensatz zum Raytracing sind bei Shadow Maps scharfe Kanten nahezu unmöglich. Die Größe der Shadow Maps wäre dann gigantisch.
Allerdings gehen beim Raytracing nicht nur scharfe Kanten bei Schatten. Wär auch sehr unrealistisch. Einem realistischen Schatten kommt beim Raytracing am ehesten die Methode des Flächenschattens. Dieser wird unter Beachtung von Abstand und Winkel des Schatten werfenden Objektes zum Schatten empfangenden Objektes berechnet. Dementsprechend sind die Ränder an einigen Stellen scharf, an anderen weich, so wie man es auch in der Realität beobachten kann. Diese Berechnung dauert allerdings auch um einigen länger als ein simpler harter mit Raytracing erzeugter Schatten.
Reflektionen kann man z.B. auch mit Reflection Maps berechnen. Macht WorldBuilder zum Beispiel so. Wenn Interesse besteht, kann ich mal eine Reflection Map und das fertig erzeugte Bild raussuchen. Hab bei einigen die Reflection Maps außerhalb der Szene gespeichert.

Zu den Algorithmen kann ich nicht viel sagen. Hab mich damit nicht beschäftigt. Bißchen was steht aber bei den verlinkten Begriffnen.
Durchaus möglich, das Spieleengines eigene oder von den gängigen abgewandelte Verfahren verwenden.

Möglich. Allerdings kann es auch um einen anderen Algorithmus handeln.
Ein Ansatz wär, wenn du schaust, welche Möglichkeiten OpenGl oder DirectX bieten.