Raytracing (Strahlverfolgung) ist ein Algorithmus, der die Ausbreitung von Lichtstrahlen simuliert. Dazu wird das Bild durch Sehstrahlen abgetastet. Diese Sehstrahlen gehen vom Augpunkt über alle Pixel des Bildes. Dabei wird jedes Objekt in der Szene abgetastet und überprüft, ob es der vorderste Schnittpunkt mit dem Sehstrahl ist. Ist dies der Fall, erhält das Pixel den  Farbwert dieses Schnittpunktes.

Daraus ergeben sich die wesentlichen Vorteile des Raytracers, denn er bietet mehr Möglichkeiten bei der Berechnung von Licht, was zu einem höheren Realismus beiträgt.

Das heißt, dass ein Strahl, der zum Beispiel auf ein spiegelndes Objekt trifft weiter gesandt werden kann. Somit lassen sich Spiegelungen sehr gut darstellen und berechnen. Wichtig für die Berechnung der Spiegelung ist die Rekursionstiefe. Wird diese nicht gesetzt gesetzt, so kann es passieren, dass ein Strahl unendlich lang zwischen mehreren spiegelnden Objekten hin und her "springt". Ein niedriger Wert beschleunigt also das Rendering, ein hoher Wert erzeugt realistischere Ergebnisse.
Ebenfalls sehr schön darstellbar sind transparente Oberflächen.
Der Sehstrahl dringt durch diese durch und schaut, ob sich ein Objekt dahinter befindet. Wichtig dafür ist der Brechungsindex. Luft zum Beispiel hat logischerweise einen Brechungsindex von 1. Wasser hingegen hat einen Index von 1,33. Glas liegt bei 1,5-1,7 und ein Diamant hat den höchsten Index mit 2,4.
Der Sehstrahl läuft also nicht gerade durch das transparente Objekt durch, sondern wird um einen bestimmten Wert gebrochen.

Und nicht zu vergessen ist die recht einfache Berechnung von Schatten. Dazu verwendet man den sogenannten Schattenfühler. Dieser schickt einen Strahl beispielsweise über den Boden zur Lichtquelle. Ist dieser Strahl durch ein dazwischen liegendes Objekt blockiert, so wird dieser Bereich auf dem Boden schattiert.

Doch der Raytracer hat auch einige Nachteile. Dies betrifft vor allem die Geschwindigkeit. Da beim Raytracing für jedes Objekt ein Schnittpunkttest gemacht werden muss und dazu alle Objekte einer Szene zur Verfügung stehen müssen, ist er recht langsam. Hinzu kommt, dass es bisher keine serienreife Hardwareunterstützung gibt.

Alternativen zum beliebten Raytracing sind beispielsweise Verfahren wie Radiosity oder die Scankonvertierung, mit der die meisten Spiele gerendert werden, da diese wesentlich schneller als Raytracing oder Radiosity ist.

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