[photonmap实时渲染方案的想法]
1 区别于静态渲染，不是一次发射所有必须的光子，而是只产生少量的光子，把相关信息保存在光子图中，然后每桢逐步递加光子，过了一定时间以后，就抛弃旧的光子信息。
2 构造类似于windows脏矩形思想的脏光线算法。
光线跟踪是一种真实地显示物体的方法，该方法由Appel在1968年提出。光线跟踪方法沿着到达视点的光线的反方向跟踪，经过屏幕上每一个象素，找出与视线相交的物体表面点P0，并继续跟踪，找出影响P0点光强的所有光源，从而算出P0点上精确的光线强度，在材质编辑中经常用来表现镜面效果。 光线跟踪或称光迹追踪是计算机图形学的核心算法之一。在算法中，光线从光源被抛射出来，当他们经过物体表面的时候，对他们应用种种符合物理光学定律的变换。最终，光线进入虚拟的摄像机底片中，图片被生成出来。由于该算法是成像系统的完全模拟，所以可以模拟生成十分复杂的图片。 业界公认此算法为Turner Whitted在1980年提出。近日，世界主要国家的图形学学生都要实习此算法。他的一个著名的实现是开源软件。 【自然现象】 在自然界中，光源发出的光线向前传播，最後到达一个妨碍它继续传播的物体表面，我们可以将“光线”看作在同样的路径传输的光子流，在完全真空中，这条光线将是一条直线。但是在现实中，在光路上会受到三个因素的影响：吸收、反射与折射。物体表面可能在一个或者多个方向反射全部或者部分光线，它也可能吸收部分光线，使得反射或者折射的光线强度减弱。如果物体表面是透明的或者半透明的，那么它就会将一部分光线按照不同的方向折射到物体内部，同时吸收部分或者全部光谱或者改变光线的颜色。吸收、反射以及折射的光线都来自于入射光线，而不会超出入射光线的强度。例如，一个物体表面不可能反射 66% 的输入光线，然後再折射 50% 的输入光线，因为这二者相加将会达到 116%。这样，反射或者折射的光线可以到达其它的物体表面，同样，吸收、反射、折射的光线重新根据入射光线进行计算。其中一部分光线通过这样的途径传播到我们的眼睛，我们就能够看到最终的渲染图像及场景。 【光线跟踪算法】
下一个重要的研究突破是 Turner Whitted 于 1979 年做出的。以前的算法从眼睛到场景投射光线，但是并不跟踪这些光线。当光线碰到一个物体表面的时候，可能产生三种新的类型的光线：反射、折射与阴影。光滑的物体表面将光线按照镜像反射的方向反射出去，然後这个光线与场景中的物体相交，最近的相交物体就是反射中看到的物体。在透明物质中传输的光线以类似的方式传播，但是在进入或者离开一种物质的时候会发生折射。为了避免跟踪场景中的所有光线，人们使用阴影光线来测试光线是否可以照射到物体表面。光线照射到物体表面上的某些点上，如果这些点面向光线，那么就跟踪这段交点与光源之间的光线。如果在表面与光源之间是不透明的物体，那么这个表面就位于阴影之中，光线无法照射。这种新层次的光线计算使得光线跟踪图像更加真实。 【光线跟踪的优点】
光线跟踪的流行来源于它比其它渲染方法如扫描线渲染或者光线投射更加
能够现实地模拟光线，象反射和阴影这样一些对于其它的算法来说都很难实现的效果，却是光线跟踪算法的一种自然结果。光线跟踪易于实现并且视觉效果很好，所以它通常是图形编程中首次尝试的领域。 【光线跟踪的缺点】
光线跟踪的一个最大的缺点就是性能，扫描线算法以及其它算法利用了数据的一致性从而在像素之间共享计算，但是光线跟踪通常是将每条光线当作独立的光线，每次都要重新计算。但是，这种独立的做法也有一些其它的优点，例如可以使用更多的光线以抗混叠现象，并且在需要的时候可以提高图像质量。尽管它正确地处理了相互反射的现象以及折射等光学效果，但是传统的光线跟踪并不一定是真实效果图像，只有在非常紧似或者完全实现渲染方程的时候才能实现真正的真实效果图像。由于渲染方程描述了每个光束的物理效果，所以实现渲染方程可以得到真正的真实效果，但是，考虑到所需要的计算资源，这通常是无法实现的。于是，所有可以实现的渲染模型都必须是渲染方程的近似，而光线跟踪就不一定是最为可行的方法。包括光子映射在内的一些方法，都是依据光线跟踪实现一部分算法，但是可以得到更好的效果。 【实时光线跟踪】
人们已经进行了许多努力，改进如计算机与视频游戏这些交互式三维图形应用程序中的实时光线跟踪速度。
OpenRT 项目包含一个高度优化的光线跟踪软件内核，并且提供了一套类似于 OpenGL 的 API 用于替代目前交互式三维图形处理中基于rasterization 的实现方法。
一些光线跟踪硬件，如斯坦福大学开发的实验性的光线处理单元，都是设计成加速光线跟踪处理中那些需要大量计算的操作。 自从二十世纪九十年代末开始，一些 demo programmers 爱好者就已经开发了一些光线跟踪的实时三维引擎软件。但是，demos 中的光线跟踪为了实现足够高的帧速经常使用一些不正确的近似甚至是欺骗的手段。[1] 【光学设计中的光线跟踪】
计算机图形学中的光线跟踪的名称与原理源自于二十世纪最初十年就已经开始出现的光学镜头设计中的古老技术。几何光线跟踪用于描述光线通过镜头系统或者光学仪器时的传输特性，并建立系统的成像属性模型。这用于建造前优化光学仪器的设计，例如减少色像差或者其它的光学像差。光线跟踪也用于计算光学系统中的光程差，光程差用于计算光学波前，而光学波前用于计算系统的衍射作用，例如点扩展函数、调制传递函数以及 Strehl ratio。光线跟踪不仅用于摄影领域的镜头设计，也可以用于微波设计甚至是无线电系统这样的较长波长应用，也可以用于紫外线或者X射线光学这样的较短波长领域。
计算机图形学与光学设计领域所用的光线跟踪的基本原理都是类似的，但是光学设计所用的技术通常更加严格，并且能够更加正确地反映光线行为。尤其是光的色散、衍射效应以及光学镀膜的特性在光学镜头设计中都是非常重要的，但是在计算机图形学领域就没有那么重要了。 在计算机出现以前，光线跟踪需要使用三角以及对数表手工计算，许多传统摄影镜头的光学公式都是许多人共同完成优化的，每个人只能处理其中一小部分的计算工作。现在这些计算可以在如来自于 Lambda Research 的 OSLO 或者 TracePro、Code-V 或者 Zemax 这些光学设计软件上完成。一个简单的光线跟踪版本是光线传递矩阵分析，它通常用于激光光学谐振腔的设计。
1) ray tracing 光线跟踪法
1.The ray tracing and Monte Carlo method are applied to calculate the distribution of deposited pumping energy within a rod amplifier of the high power solid state laser system.
建立了用蒙特卡罗和光线跟踪法计算高功率固体激光系统棒状放大器能量沉积分布的模拟程序。
2) curved ray tracing method 弯曲光线跟踪法
3) numerical curved ray tracing method 数值弯曲光线跟踪法 1.The numerical curved ray tracing method is employed to solve the thermal radiation transfer.
对具有吸收-透射性边界面的梯度折射率半透明介质层,建立了介质内热辐射传递与边界面辐射换热的数理模型,并采用数值弯曲光线跟踪法求解介质内的热辐射传递。 4) ray 光线
1.When light transmits through aeolotropiccrystal,as far as
extraordinary light is concerned,there is a smaller included angle between the ray and the wave normal in general,which is usually called walk-off angle.
光在各向异性晶体中传播时,e光的光线方向与光波法线方向一般有一个较小的夹角,即离散角α。 5) light 光线
1.Light,Size and Scale of Artists Studio for Classical Oil Painting New Studio of Chinese Academy of Oil Painting,Beijing;
古典油画艺术家工作室光线及尺度研究 北京中国油画院艺术家新工作室设计 2.New Lighting Architectural and Urban Lightscape; 新光线 建筑与城市景观照明
3.In a film,light is used to establish.
电影中的光线,决定场景的气氛效果,帮助画面构图。 6) light ray 光线
1.Using geometrical method to calculate the gravitational deflection of light ray in the static spherically symmetric gravitational field; 静态球对称引力场中光线偏折的几何算法
2.The reflection formulas of the ordinary and extraordinary light are given for determining their reflecting orientation of the wave normal and the light ray.
基于电磁波边界条件 ,从几何光学的角度 ,对单轴晶体内表面上光的反射规律进行了分析和讨论 ,给出了寻常光和非常光波法线和光线反射的公式同时指出
了上述结果与由费马原理导出的结果是一致
3.And the refraction formulas of the light ray are derived by the Fermat s principle which is suited for the uniaxial crystal.
对两单轴晶体交界面上光的折射，根据光的电矢量满足的边界条件，得到了波法线满足的折射公式，同时，根据度规光学中光线径迹的零测地线方程导出的Fermat原理，推得了光线遵从的折射定律。
折射
光波穿过不同的介质的时候传播方向会发生变化就是折射（refraction）。 光的折射 物理意义
1、光的折射：光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向一般会发生变化，这种现象叫光的折射 理解：光的折射与光的反射一样都是发生在两种介质的交界处，只是反射光返回原介质中，而折射光则进入到另一种介质中，由于光在在两种不同的物质里传播速度不同，故在两种介质的交界处传播方向发生变化，这就是光的折射。 注意：在两种介质的交界处，既发生折射，同时也发生反射。反射光光速与入射光相同反射光环，折射光光速与入射光不同。 现象:
鱼儿在清澈的水里面游动,可以看得很清楚.然而,沿着你看见与的方向去叉它,却叉不到.有经验的渔民都知道,只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到.
从上面看水,玻璃等透明介质中的物体,会感到物体的位臵比实际位臵高一些.这是光的折射现象引起的.
由于光的折射,池水看起来比实际的浅.所以,当你站在岸边,看见清澈见底,深不过齐腰的水时,千万不要贸然下去,以免因为对水深估计不足,惊慌失措,发生危险.
把一块厚玻璃放在钢笔的前面,笔杆看起来好像\错位\了,这种现象也是光的折射引起的.
2、光的折射定律：光从空气斜射入水或其他介质中时，反射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光和入射光分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。当光从水或其他介质中斜射入空气时，折射角大于入射角。 理解：折射规律分三点：（1）三线一面（2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角(但存在于空气中的角总是一个大角） 3、 在光的折射中光路是可逆的 4、 透镜及分类
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，且透镜厚度远比其球面半径小的多。
分类：凸透镜：边缘薄，中央厚凸透镜 凹透镜：边缘厚，中央薄
5、 主光轴，光心、焦点、焦距 主光轴：通过两个球心的直线
光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心） 焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示 虚焦点：跟主光轴平行的光线经凹透镜后变得发散，发散光线的反向延长线相交在主光轴上一点，这一点不是实际光线的会聚点，所以叫虚焦点。 焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“f”表示。 每个透镜都有两个焦点、焦距和一个光心。 6、 透镜对光的作用
凸透镜：对光起会聚作用（如图）
凹透镜：对光起发散作用（如图）凹透镜 7、 凸透镜成像规律 物 距 成像大小 （u）
像的虚实 应 用 像物位臵 像 距 ( v )
u > 2f 缩小 实像 透镜两侧 f < v <2f 照相机 u = 2f 等大 实像 透镜两侧 v = 2f
f < u <2f 放大 实像 透镜两侧 v > 2f 幻灯机 u = f 不 成 像
u < f 放大 虚像 透镜同侧 v > u 放大镜
凸透镜成像规律：虚像物体同侧；实像物体异侧；物远实像小而近物近实像大而远。
8、 为了使幕上的像“正立”（朝上），幻灯片要倒着插。凸透镜成像规律 9、照相机的镜头相当于一个凸透镜，暗箱中的胶片相当于光屏，我们调节调焦环，并非调焦距，而是调镜头到胶片的距离，物离镜头越远，胶片就应靠近镜头
介质对光的折射率：[绝对折射率] 光从真空射入介质发生折射时，入射角i与折射角r的正弦之比n叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”。 n=sini/sinr
它表示光在介质中传播时，介质对光的一种特征。 介质对介质的折射率：[相对折射率] 光从介质1射入介质2发生折射时，入射角θ1与折射角θ2的正弦之比n21叫做介质2相对介质1的折射率，即“相对折射率”。因此，“绝对折射率”可以看作介质相对真空的折射率。 n'=sinθ1/sinθ2=n2/n1
它是表示在两种（各向同性）介质中光速比值的物理量。
光线跟踪（en:Ray tracing）来自于几何光学的一项通用技术，它通过跟踪与光学表面发生交互作用的光线从而得到光线经过路径的模型。它用于光学系统设计，