Sledenje žarkom je metoda za upodabljanje tridimenzionalnih (3D) računalniških grafičnih slik za ustvarjanje čim bolj realistične slike. Ta metoda se uporablja med upodabljanjem in ne vpliva nujno na to, kako je prizor ali predmet modeliran ali teksturiran. Postopek upodabljanja običajno vključuje žarke, ki se ustvarijo za simulacijo poti, ki jo svetloba vzame pri interakciji s predmeti, da bi natančneje analizirali, kako bodo predmeti odbijali, lomili in absorbirali svetlobo. Sledenje žarkom lahko ustvari upodobljene prizore izjemnega realizma, vendar je postopek tudi precej strojno intenziven in se običajno ne uporablja za grafiko v realnem času.
Postopek ustvarjanja prizora v 3D z uporabo računalniške grafike običajno vključuje štiri ali pet glavnih korakov: modeliranje predmetov, uporabo osvetlitve in položajev kamere, animacijo, če je potrebno, ustvarjanje in uporabo tekstur na objektih in nato upodabljanje scene. Vsak od teh korakov lahko vzame veliko časa, celoten proces pa je običajno sestavljen iz veliko več komponent, kot je obravnavano v tej analizi. Končna faza tega procesa, upodabljanje, je, ko je mogoče uporabiti sledenje žarkov, da naredimo upodobljeni izdelek veliko bolj realističen.
V resničnem svetu ljudje zaznavajo predmete okoli sebe zaradi svetlobe, ki deluje s temi predmeti in jo nato sprejmejo oči ljudi. Svetloba lahko običajno deluje na katerega koli od štirih glavnih načinov: absorpcija, odboj, lom in fluorescenca. Sledenje žarkom uporablja dokaj zapletene algoritme za podvajanje tega vedenja in omogoča, da predmeti v prizoru komunicirajo s svetlobo čim bolj realistično. Oseba ali ekipa, ki ustvarja 3D sceno, modelira, teksture in ustvari svetlobne vire in kamero v prizoru, nato pa se upodabljanje lahko izvede s sledenjem žarkov.
Namesto da bi ocenjevali, kako svetloba potuje od vira svetlobe do predmetov in je v interakciji s temi predmeti, je pogosto lažje delati nazaj od kamere in si predstavljati svetlobo, ki jo oddaja kamera, komunicira s predmeti in na koncu konča pri svetlobi. vir. To omogoča prezrtje žarkov svetlobe, ki jih kamera ne bi ujela, namesto da bi zapravljali procesno moč za vidike prizora, ki ne bodo upodoženi. Sledenje žarkom učinkovito zasledi pot, po kateri svetlobni žarki pridejo v stik s predmeti v prizoru, in nato izriše končne poti, ki jih ti žarki uberejo, ko se približujejo kameri na dvodimenzionalni ravnini.
Ta ravnina je slika, ki je ustvarjena in prikazana z upodabljanjem sledenja žarkov. Nastala slika je veliko bolj realistična glede na osvetlitev in kako se svetloba igra na predmetih različnih oblik in je narejena iz materialov, ki so zelo odbojni ali lomni. Steklo, polirana kovina in polirana plastika so vse vrste materialov, ki se lahko s tem sledenjem zdijo veliko bolj realistični kot mnoge druge oblike upodabljanja.
Vendar je postopek analize teh svetlobnih žarkov precej naporen in večina računalnikov v preteklosti ni imela procesorske moči za to. Zato se je sledenje žarkov uporabljalo predvsem za vnaprej upodobljene prizore v 3D, kot so fotografije avtomobilov za oglase ali prizore v filmu. Po drugi strani pa je upodabljanje v realnem času za video igre običajno uporabljalo enostavnejše oblike upodabljanja, ki omogočajo upodabljanje prizora med igranjem igre.