Tietokoneella grafiikkaa voidaan luoda monin tavoin. Yksi tapa on emuloida perinteisiä piirrosvälineitä. Toinen, dramaattisesti erilainen lähestymistapa on laskennallinen raytracing, josta puhutaan myös (hieman epätarkasti) renderöintinä.
Yksi niitä harvoja asioita, joissa tietokone on aidosti hyvä, on matemaattisten operaatioiden sitkeä ja vauhdikas suorittaminen. Siinä se sitten onkin melkoisen hyvä. Tämän ominaisuuden voimin voidaan tehdä ihmeitä, varsinkin kun nykymikroista löytyy vetoa.
Raytracingin lähtökohtana on virtuaalimaailman matemaattinen määrittely. Aloittaa voi vaikka seuraavasta:
"Sijoita valkoinen pistemäinen valonlähde koordinaatteihin <-3, 2, -3>. Sijoita punainen, muovipinnoitettu
pallo, säteeltään 0,4 yksikköä, origoon. Aseta kamera kohti origoa pisteeseen <0, 1, -2>". Lopputulos
näkyy tässä vieressä. Oikeat teokset ovat kuitenkin koko lailla tätä mutkikkaampia, eivätkä edes välttämättä still-kuvia;
luonnollisesti myös animaatioiden laskeminen onnistuu.
Tekniikka on laajalti käytetty mm. elokuvatehosteissa, koska riittävän tarkasti mallinnetun maailman kuvat ovat miltei valokuvan vertaisia. Kotikoneillakin jo hyvin lähelle tätä laatua päästään, kunhan vain kärsivällisyyttä löytyy. Tästä ovat osoituksena monet harrastajien huikeat suoritukset.
Lisätietoja aiheesta löytyy mm. What is raytracing?-FAQ:sta ja myös uutisryhmän comp.graphics.rendering.raytracing useimmat tavallisesti kysytyt kysymykset sisältävä FAQ.
Melkein mikä tahansa mikro käy. Raytracing-tekniikkaa hyödyntäviä ohjelmia löytyy laidasta laitaan melkein käyttöjärjestelmälle kuin käyttöjärjestelmälle. Jos raha ei tee tiukkaa, voi sopivaan softaan polttaa kymppitonneja helposti. Toisaalta aloittelija pääsee ilmaiseksi alkuun esimerkiksi (minullekin tutuimmalla) POV-Raylla. Valmiiksi käännettynä ohjelma löytyy ainakin Windowsille, DOSille, Linuxille, Amigalle, SunOSille ja Macille. Lisäksi lähdekoodi on saatavilla, joten harvinaisemmallekin laitteistolle POV-Rayn saa murjaistua.
Konetehoa ei ole koskaan liikaa. Sille tulee myös sokeaksi: äsken nopealta tuntunut P3/600 MHz on nyt etana gigahertsimikron rinnalla. Koska matemaattinen laskenta kysyy käytännössä vain prosessoritehoa, tehokkaasta koneesta saa todella kaiken irti. Tehohurmasta huolimatta pitää muistaa, että minäkin asensin POV-Rayn ensimmäisen kerran 386SX/16:lle. Vähempikin koneteho riittää, ja sen puutteen voi aina korvata kärsivällisyydellä.
Mitä vain. Tällainen tekstisivu ei tee taiteelle oikeutta. Oikeaan raytracing-taiteeseen voi tutustua esimerkiksi POV-Ray Hall Of Famessa ja IRTC-kilpailun WWW-sivustolla.
Vähemmän vaikuttavia suorituksia löytyy omia teoksiani sisältäviltä sivuilta.
Jouni Heikniemi
8.4.2001
Tämä dokumentti kuuluu
sivustoni osaan Raytracing.