Penelusuran sinar

Penelusuran sinar (bahasa Inggris : ray tracing) merupakan teknik hamburan cahaya yang digunakan dalam berbagai macam algoritme perenderan dalam bidang grafika komputer 3D untuk menghasilkan citra digital yang diinginkan.

Dalam konteks biaya komputasi dan fidelitas gambar (tingkat keakuratan peranti elektronik dalam memproduksi gambar), teknik perenderan berbasis penelusuran sinar seperti pemancaran sinar (ray casting), penelusuran sinar berulang (recursive ray tracing), sebaran penelusuran sinar (distribution ray tracing), pemetaan foton, dan penelusuran jalur (path tracing), secara umum lebih lambat namun memiliki fidelitas tinggi dibanding teknik perenderan dengan pemindaian garis (scanline rendering). Karena hal tersebut, penelusuran sinar pertama kali diterapkan pada proses di mana perenderan yang memerlukan waktu lama dapat ditoleransi, misalnya pada gambar diam yang dihasilkan komputer atau efek visual pada film dan televisi. Teknik ini kurang cocok diterapkan pada perenderan waktu nyata seperti dalam permainan video di mana kecepatan merender setiap bingkai (frame) adalah hal yang sangat penting.

Namun sejak 2018, perangkat keras yang memiliki kecepatan tinggi untuk penelusuran sinar waktu nyata telah menjadi standar pada kartu-kartu grafis keluaran terbaru, begitu pun dengan API grafis. Sehingga memungkinkan pengembang menggunakan teknik gabungan antara perenderan berbasis penelusuran sinar dan perenderan berbasis rasterisasi untuk gim atau penerapan waktu nyata lainnya dengan waktu render lebih sedikit.

Penelusuran cahaya mampu menyimulasikan berbagai efek optis, seperti pemantulan, pembiasan, bayangan lembut, penghamburan, kedalaman ruang, pengaburan, efek kaustik, oklusi ambien dan fenomena penyebaran cahaya (misalnya aberasi kromatik). Teknik ini juga dapat diterapkan pada gelombang suara yang mana memiliki kesamaan bentuk dengan gelombang cahaya. Sehingga memungkinan pembuatan suara lebih imersif dalam permainan video dengan merender gaung dan gema yang realistis. Pada dasarnya, setiap gelombang atau partikel di dunia nyata yang memiliki gerakan linier dapat disimulasikan dengan penelusuran sinar.

Teknik perenderan berbasis penelusuran sinar yang melibatkan pengambilan sampel cahaya di atas bidang biasanya menghasilkan artifak nois pada citra. Namun hal ini dapat diatasi dengan memperbanyak jumlah sinar atau menggunakan teknik denoising.