什么是Ray Marching？ Sphere Tracing是同一件事吗？

#1 楼

TL; DR
它们属于同一个求解器家族，其中球体跟踪是射线行进的一种方法，即家族名称。传统的光线追踪，其中曲面函数不容易解决（或者如果不使用数值迭代方法，则不可能解决）。在光线追踪中，您只需要查找光线的交点，而在光线行进中，您可以前进（或来回）前进，直到找到交点，并有足够的样本或您要尝试解决的任何问题。尝试将其视为类似于Newton-raphson方法以进行曲面查找，或者求和以集成变化函数。
如果您需要以下操作，这将非常有用： br />渲染隐式函数，分形
渲染其他类型的参数化曲面，这些参数化曲面提前不知道交点，例如视差映射：用于表面查找的传统射线行进
相关文章：


如何进行raymarch着色器工作（GameDev.SE）

球体跟踪
球形跟踪是一种可能的射线行进算法。并非所有的光线行进都使用此方法的好处，因为它们无法转换为这种方案。隐式表面是在连续功能的某个级别上形成的。本质上是求解方程式

F(X,Y,Z) = 0

由于可以在每个点上求解该函数，因此可以继续进行估算，并估计出适合当前行进步骤的最大范围（或者如果不是很合理的话，那么安全） ）。然后，您知道下一次行进距离至少要这么大。这样，您可以采用自适应光线行进步骤来加快处理过程。

图像2：实际使用的球体跟踪*请注意步长如何自适应
有关更多信息，请参见：

球体跟踪：隐式曲面的抗锯齿射线跟踪的几何方法

*也许在2D中应该称为圆跟踪:)

#2 楼

光线行进是迭代的光线相交测试，其中您沿着光线步进并测试相交，通常用于查找具有实体几何的相交，并且内部/外部测试快速。带有浮雕纹理的渲染几何图像中的图像

如果您真的不知道可能在何处发生交点，则固定步长非常普遍，但有时会使用二进制或割线搜索之类的求根方法。通常使用固定的步长来查找第一个交点，然后进行二进制搜索。我首先遇到了逐像素位移贴图技术中的射线行进。



常用于空间跳跃，这是一种加速技术，其中一些预处理可以提供安全距离，您可以沿射线移动而不与几何相交，或者更好的做法是，不与几何相交然后离开几何，以便您错过它。例如，圆锥步映射和松弛圆锥步映射。

球跟踪可能是指隐式射线-球相交测试，但它也是约翰·哈特（John Hart）提出的空间跳跃技术的名称，例如@ joojaa提到了这一点，并由William Donnelly（带距离函数的每像素位移贴图）使用，其中3D纹理编码了不存在几何体的球体半径。