Path tracing とは

パストレースは、グローバル照明が現実に忠実であるように、3次元シーンの画像をレンダリングするコンピュータグラフィックスのモンテカルロ法である。基本的に、このアルゴリズムは、物体の表面上の単一の点に到達するすべての照度にわたって積分している。この照度は、次に、表面反射関数(BRDF)によって低減され、視点カメラに向かっていく量を決定する。この統合手順は、出力画像内のすべてのピクセルについて繰り返される。物理的に正確なサーフェスのモデルと組み合わせると、実際の光源(電球)の正確なモデル、および光学的に正しいカメラ、パストレースは、写真と区別できない静止画像を生成できます。
パストレースは、ソフトシャドウ、被写界深度、モーションブラー、コースティクス、アンビエントオクルージョン、間接照明など、他のメソッド(従来のレイトレーシングやスキャンラインレンダリング)に特別に追加する必要のある多くのエフェクトを自然にシミュレートします。これらの効果を含むレンダラの実装は、対応してより簡単である。アルゴリズムの拡張版は、場の光散乱を考慮した体積経路追跡によって実現される。
パストレースは、精度と偏見のない性質のために、他のレンダリングアルゴリズムの品質をテストする際に参照画像を生成するために使用されます。パストレースから高品質の画像を取得するには、目に見えるノイズの多いアーティファクトを避けるために非常に多くの光線をトレースする必要があります。