光线跟踪是一种画图的方法。电脑用这种方法可以画出很像真实的图片。这种图片有光有影子。颜色很自然。图片里的东西看起来和真的一样。

光线跟踪的想法很简单。我们看看人的眼睛。眼睛看到东西是因为光。光从太阳或灯那里来。光碰到东西然后弹开。最后光进入眼睛。眼睛看到东西。电脑做光线跟踪是反过来的。电脑从眼睛开始画一条线。这条线穿过屏幕上的一个点。电脑看这条线碰到什么。电脑算光从哪里来。电脑算光的颜色。电脑决定这个点应该是什么颜色。

一条线从眼睛出发。我们叫它视线。视线碰到一个东西。电脑要知道这个东西是什么形状。可能是球。可能是盒子。可能是三角形。电脑检查所有东西找到碰到的那个。

找到碰到的点后电脑算光。光可能直接从灯来。光可能从别的东西弹过来。电脑算这个点看起来有多亮。电脑算颜色。颜色可能来自东西本身的颜色。颜色可能来自周围的东西。

光线跟踪要算很多次。一条视线碰到一个东西。可能东西像镜子。光会弹走。电脑要画新的线跟着弹走的光。新的线可能碰到别的东西。电脑再算颜色。可能东西是透明的。光会穿过去。电脑要画线穿过透明东西。线继续走可能碰到别的东西。电脑一直算直到光碰到灯或者走太远。

影子也很重要。电脑检查点能不能看到灯。如果有点在中间影子就出现。电脑画一条线从点到灯。如果线碰到别的东西这个点就在影子里。影子让图片看起来更真实。

光线跟踪要算很多线。每条线可能分成更多线。像镜子可能分成一条新线。像透明东西可能分成一条新线。电脑算所有线的颜色合起来。最后得到屏幕上点的颜色。

一个图片有很多点。可能几百万个点。每个点要画一条线。每条线可能变成很多线。电脑要做很多计算。电脑要很快才能算完。现在电脑很快了。但还是很花时间。

光线跟踪的历史很长。几十年前有人想出这个方法。那时候电脑很慢。画一张图要很多天。现在电脑快了。普通电脑也能画。还是很慢。但好多了。

光线跟踪的好处是图片很真实。影子很柔和。反射很清楚。透明的东西有折射。这些东西很难用别的方法画。光线跟踪能画出来。

光线跟踪用在电影里。电影里很多特效用这个方法。电影里的怪物和飞船用光线跟踪画出来。看起来像真的一样。光线跟踪也用在游戏里。游戏要画得很快。电脑每秒要画很多张图。光线跟踪太慢了。但现在电脑快了。新游戏开始用光线跟踪了。

光线跟踪要算的东西很多。形状是最基本的。球很容易算。电脑算线和球碰不碰到。盒子也很容易。三角形更常用。复杂的东西用很多三角形拼起来。

光线跟踪要算碰到的点。点在哪里。点的方向是什么。方向很重要。电脑用方向算光怎么弹开。

光从灯来。灯可能很远像太阳。灯可能很近像灯泡。电脑算光到点有多亮。点面对灯就更亮。点背对灯就暗。

颜色来自东西的材料。材料可能只一种颜色。材料可能像镜子。材料可能像玻璃。材料可能粗糙。粗糙的材料把光弹到各个方向。

光线跟踪可以算光弹很多次。光从灯弹到一个东西再弹到另一个东西最后进眼睛。每次弹颜色会变。电脑算所有弹的颜色合起来。这样颜色更丰富更真实。

光线跟踪的一个问题是慢。为什么慢因为要算很多线。每个点一条线。每条线可能变成十条线。十条线可能变成一百条线。电脑要算这么多线。电脑要检查每个线和每个东西碰不碰到。东西可能几百万个。检查要很多时间。

人们想了很多办法让光线跟踪更快。一个办法是把东西组织起来。东西放在树结构里。电脑先检查大组。大组不碰到线就不用检查组里的东西。这样省时间。

另一个办法用很多电脑一起算。一台电脑算图片的一部分。最后合起来。现在很多电脑有专门算图的芯片。这种芯片算光线跟踪很快。

光线跟踪现在更常用了。电脑游戏用光线跟踪。电影用光线跟踪。电视广告也用。未来会用得更多。

写光线跟踪的毕业论文可以写很多内容。可以写怎么让光线跟踪更快。可以写怎么画更真实的材料。可以写怎么画雾怎么画火。可以写怎么用很多电脑一起算。

毕业论文可以写一个新的办法算光线跟踪。这个办法可能更快。这个办法可能画得更真实。要解释这个办法怎么工作。要比较这个办法和老办法。要展示用这个办法画的图。要证明这个办法更好。

毕业论文可以写光线跟踪的特殊用途。可能画头发。可能画水。可能画沙子。这些很难画。要新的方法。

毕业论文可以写光线跟踪的数学。数学是基础。要算线和东西碰不碰到。要算光怎么弹。要算颜色怎么混。数学很难但很重要。

写毕业论文要做实验。要写程序。程序要能画光线跟踪的图。要试不同的办法。要记录时间。要比较图片的质量。

实验结果要清楚。图表有帮助。图显示时间比较。图显示质量比较。表显示数据。

毕业论文要有介绍。介绍光线跟踪是什么。介绍为什么重要。介绍别人做过什么。介绍你要做什么。

毕业论文要有方法。详细解释你的办法。每一步都要写清楚。别人要能重复你的工作。

毕业论文要有结果。展示你的图。展示你的数据。解释你的发现。

毕业论文要有讨论。讨论你的办法好不好。讨论哪里好哪里不好。讨论以后可以做什么。

光线跟踪是一个大领域。还有很多问题没解决。更快更真实是永远的目标。你的毕业论文可以贡献一点新东西。