路徑追蹤英文解釋翻譯、路徑追蹤的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 path tracing

分詞翻譯：

路徑的英語翻譯：

method; path; route; way
【計】 path
【化】 path
【醫】 pathway

追蹤的英語翻譯：

follow the track of; pursue; stalk; trace; track; trail
【計】 tracking
【醫】 tracing
【經】 trace

專業解析

路徑追蹤（Path Tracing）

漢英詞典釋義：

路徑追蹤（Pòjìng Zhuīzōng），英文術語為Path Tracing，是一種基于物理的光線追蹤渲染算法，通過模拟光線在場景中的多次反射、折射和散射路徑，計算光線從光源出發最終到達攝像機傳感器的完整路徑，從而生成高度逼真的圖像。其核心是使用蒙特卡洛積分（Monte Carlo Integration）對光照傳輸方程進行數值求解，以模拟全局光照效果（如軟陰影、焦散、間接照明等）。

技術原理詳解

光線路徑的隨機采樣
算法從攝像機鏡頭發射光線（反向路徑），隨機選擇場景中的交點方向繼續追蹤。每次光線與物體表面交互時，根據材質屬性（如漫反射、鏡面反射）隨機生成新的光線方向，直至光線命中光源或達到最大彈射次數。通過大量路徑樣本的統計平均，逼近真實光照分布。
蒙特卡洛積分與渲染方程
路徑追蹤的核心是求解Kajiya 渲染方程：

$$ L_o(mathbf{x}, omega_o) = L_e(mathbf{x}, omegao) + int{Omega} f_r(mathbf{x}, omega_i, omega_o) L_i(mathbf{x}, omega_i) (mathbf{n} cdot omega_i)domega_i $$

其中 $L_o$ 為出射光，$L_e$ 為自發光，$f_r$ 為雙向反射分布函數（BRDF），$L_i$ 為入射光。路徑追蹤通過隨機采樣半球方向 $omega_i$ 估算積分結果，實現複雜光照的物理模拟。
俄羅斯輪盤賭（Russian Roulette）
為避免無限次遞歸，算法以概率終止路徑追蹤。例如，設定每次反射後以 30% 概率終止路徑，并将剩餘能量加權至計算結果，保證無偏性（Unbiased Rendering）。

與傳統光線追蹤的區别

經典光線追蹤（Ray Tracing）：僅模拟鏡面反射/折射路徑，依賴陰影射線檢測直接光照，無法自然表現間接漫反射（如牆面顔色對物體的影響）。
路徑追蹤（Path Tracing）：通過隨機路徑采樣覆蓋所有光照傳輸形式（包括漫反射互反射），實現全局光照（Global Illumination），結果更接近物理真實。

行業應用與權威參考來源

影視渲染：
Pixar 的 RenderMan 引擎采用路徑追蹤技術生成電影級特效（如《尋夢環遊記》中的燈光場景），其白皮書詳述了基于路徑追蹤的物理渲染流程。

學術基礎：
算法理論源于 James Kajiya 1986 年發表的論文《The Rendering Equation》（SIGGRAPH 會議），奠定了現代渲染方程的數學框架。

技術實踐：
NVIDIA OptiX 與 Intel Open PTL 等引擎通過 GPU 并行加速路徑追蹤，實現實時渲染突破（參考 ACM Transactions on Graphics 期刊）。

權威文獻與來源

Kajiya, J. T. (1986). The Rendering Equation. SIGGRAPH.
[ DOI鍊接 ]

Pharr, M. et al. (2016). Physically Based Rendering: From Theory to Implementation. MIT Press.
[ 線上章節 ]

Pixar (2020). RenderMan 24 Theory Documentation.
[ 技術文檔 ]

Georgiev, I. (2012). Path Sampling in Light Transport. SIGGRAPH Course Notes.
[ 課程鍊接 ]

網絡擴展解釋

“路徑追蹤”（Path Tracing）這一術語在不同領域有不同含義，以下是兩個主流領域的詳細解釋：

一、計算機圖形學領域（光線追蹤技術）

路徑追蹤是一種全局光照渲染算法，屬于光線追蹤的擴展方法。其核心原理是通過模拟光線在場景中的多次反射、折射路徑來計算物體表面的光照效果，實現接近真實的渲染效果。

工作原理：從攝像機（視點）向每個像素發射光線，光線與物體表面碰撞後，根據材質屬性隨機選擇新的傳播方向（如漫反射、鏡面反射等），重複該過程直至光線到達光源或終止。最終通過積分所有路徑上的光照能量，合成像素顔色。
應用場景：廣泛用于電影特效、遊戲引擎（如NVIDIA RTX實時光追）、動畫制作等，可生成動态光影、複雜反射/折射等逼真效果。

二、自動駕駛與運動控制領域

路徑追蹤（Path Tracking）指通過算法控制物體沿預定軌迹運動，常見于自動駕駛和動畫制作：

自動駕駛：通過實時計算車輛位置與目标路徑的偏差，調整轉向角、速度等參數，使車輛精确跟蹤規劃路徑。核心算法包括PID控制、模型預測控制（MPC）等。
動畫制作：例如在Adobe After Effects中，路徑跟蹤功能可讓物體沿貝塞爾曲線等預設軌迹運動，簡化關鍵幀動畫流程。

術語辨析

與“光線追蹤”區别：光線追蹤僅模拟鏡面反射等規則路徑，而路徑追蹤通過隨機采樣覆蓋更多光照路徑，渲染效果更真實。
與“軌迹跟蹤”區别：軌迹跟蹤側重記錄已有運動路徑（如GPS軌迹），而路徑跟蹤強調主動控制物體沿目标路徑運動。

如需進一步了解具體領域的技術細節，可參考對應來源：圖形學、自動駕駛、動畫制作。