Visão Geral
Ray Tracing (em português, "rastreamento de raios") não é um equipamento de set ou uma fonte de luz, mas sim um método de renderização em computação gráfica utilizado em VFX, CGI e cada vez mais em Produção Virtual. Em vez de decompor uma cena diretamente em pixels, como no rasterização clássico, o Ray Tracing rastreia raios de luz individuais através de uma cena 3D virtual e calcula como esses raios interagem com objetos, superfícies e materiais. Isso cria sombras, reflexos e refrações de luz que imitam o comportamento da luz real.
A diferença crucial para a rasterização: na rasterização, a luz não "salta" de superfície em superfície, forçando iluminadores e artistas a simular iluminação indireta com fontes de luz adicionais posicionadas manualmente. No Ray Tracing, a propagação da luz na cena é simulada fisicamente, incluindo a iluminação indireta (Iluminação Global).
Princípio de Funcionamento
O Ray Tracing simula o caminho da luz rastreando raios e avaliando seus pontos de impacto. Isso permite a representação fisicamente correta de fenômenos ópticos centrais:
- Sombras: calculadas a partir dos caminhos reais da luz, em vez de aproximações.
- Reflexos e Refração: raios que continuam a saltar entre superfícies criam efeitos de espelhamento e refração.
- Iluminação Global: luz indireta que "salta" múltiplas vezes pela cena, criando ambientes de luz realistas.
O preço a pagar é um esforço computacional significativamente maior do que na rasterização. Portanto, o Ray Tracing foi inicialmente usado principalmente onde longos tempos de renderização eram aceitáveis: em imagens CGI pré-calculadas (renderizadas offline) e VFX para cinema, TV e publicidade.
Uso no Set / em Produção Virtual
Com hardware de GPU poderoso, o Ray Tracing agora também é possível em tempo real (Real-Time Ray Tracing) e, portanto, tornou-se relevante para a Produção Virtual. Game Engines como a Unreal Engine o utilizam para apresentar ambientes digitais fotorrealistas em paredes de LED (LED Volumes) para In-Camera VFX. Dessa forma, fundos e fontes de luz virtuais podem acompanhar o movimento da câmera em tempo real e reagir a ele, enquanto as paredes de LED atuam simultaneamente como iluminação de set interativa para atores e objetos reais.
O avanço para o Ray Tracing em tempo real foi marcado, entre outros, pela demonstração tecnológica "Reflections" de 2018, apresentada pela Epic Games, NVIDIA e ILMxLAB, com personagens de Star Wars: The Last Jedi. A Unreal Engine 4.22 foi a primeira Game Engine a oferecer Ray Tracing em tempo real através do framework DirectX Raytracing (DXR) da Microsoft e da tecnologia RTX da NVIDIA. No set, no entanto, o Ray Tracing continua sendo um tema de software/GPU do departamento de Produção Virtual ou de VFX, e não um equipamento de grip ou iluminação.