Che cos'è il ray tracing?
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Definizione di ray tracing
Il ray tracing è un processo di rendering in cui i raggi di luce vengono seguiti virtualmente attraverso la scena 3D a partire dal punto di vista della telecamera. In questo modo si ottengono riflessi, ombre e rifrazioni fisicamente corretti, senza bisogno di un set fotografico reale. Per i marchi ciò significa: immagini e animazioni CGI costantemente fotorealistiche, scalabili in modo flessibile per l’e-commerce, la stampa e le esperienze interattive; elaboriamo grandi quantità di immagini in parallelo su una render farm.
Come funziona – ecco come opera il ray tracing
Durante il rendering, il motore di rendering invia un raggio (raggio primario) nella scena per ogni pixel. Quando questo raggio incontra un oggetto, vengono calcolati raggi aggiuntivi per la riflessione, la rifrazione o le ombre – descritti fisicamente dalla “Rendering Equation” (vedi NVIDIA: Ray Tracing Essentials – The Rendering Equation). Una struttura di accelerazione come la Bounding Volume Hierarchy (BVH) riduce il numero di test di intersezione necessari e accelera il processo.
Come funziona (in breve e in modo chiaro)
- Raggio primario: per ogni pixel viene emesso un raggio dalla telecamera verso la scena.
- Colpi e raggi secondari: quando il raggio colpisce un oggetto, vengono calcolati ulteriori raggi per la riflessione, la rifrazione e l'ombra.
- Accelerazione: strutture come la BVH (Bounding Volume Hierarchy) aiutano a testare solo i poligoni rilevanti.
- Riduzione del rumore: le immagini grezze possono presentare rumore; un filtro antirumore leviga i risultati del rendering.
Per ulteriori informazioni sui materiali e sulle mappe, clicca qui: Digitalizzazione di materiali e superfici
Dal termine tecnico all'esperienza visiva
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Vedi portfolioI vantaggi del ray tracing per i marchi e il marketing
- Fotorealismo: vetro, metallo e vernice sembrano autentici grazie al calcolo della luce reale.
- Coerenza – Le stesse configurazioni di luce e materiali consentono di realizzare serie dall’aspetto omogeneo.
- Flessibilità: fotocamera, illuminazione e materiale sono adattabili in qualsiasi momento, senza bisogno di un nuovo servizio fotografico.
- A prova di futuro – WebGPU consente di utilizzare sempre più spesso le funzionalità di ray tracing direttamente nel browser (ad esempio per i configuratori 3D).
Esempi di applicazione tratti dai nostri progetti 3D
Rendering di interni e mobili: nel nostro progetto 3D per Natuzzi mettiamo in risalto i mobili all’interno di ambienti abitativi virtuali – il ray tracing esalta la materialità (ad es. pelle, legno) in modo particolarmente realistico.
Dettaglio del prodotto con metallo/vetro: nel progetto di rendering “LC 1912” di JUNG, i delicati riflessi di luce e le ombre morbide sul metallo spazzolato sono fondamentali – il ray tracing riproduce questi effetti con precisione.
Il nostro processo di rendering in 6 fasi
- Sviluppo del look – Definizione della configurazione dei materiali e dell'illuminazione.
- Illuminazione – Posizionamento di HDRI e luci; rendering di prova per creare l'atmosfera.
- Rendering con ray tracing – Rendering in batch delle prospettive finali nel nostro studio di rendering 3D.
- Denoising & Compositing – Riduzione del rumore, unione dei livelli.
- Esportazione e ottimizzazione – WebP/JPEG/TIF, eventualmente GLB per visualizzatori interattivi.
- Integrazione – Trasferimento a PIM/CMS, pubblicazione nel negozio online e nelle attività di marketing.
Ray tracing vs. path tracing – Breve confronto
Il path tracing è una forma specifica di ray tracing che traccia in modo stocastico tutti i percorsi della luce e produce un’illuminazione globale ancora più realistica, ma richiede tempi di rendering più lunghi.
Il ray tracing (classico) interrompe i raggi prima oppure utilizza scorciatoie euristiche: è più veloce, ma leggermente meno “perfetto”.
Ray tracing vs. rasterizzazione - Breve confronto
Per saperne di più sugli shader e sulle mappe dei materiali, consulta l'articolo del blog " Shader per la CGI fotorealistica"
Errori tipici e soluzioni rapide
- Rumore / Lucciole → Aumentare il numero di campioni, campionamento adattivo, utilizzare il denoiser.
- Mancano le caustiche del vetro → Attivare il passaggio di path tracing o soluzioni specifiche per le caustiche.
- Sovraesposizione / aree bruciate → Tonemapping lineare e corretta esposizione HDRI.
- Tempi di rendering troppo lunghi → Utilizzare l'ottimizzazione BVH, l'instancing e il texture baking.
Domande frequenti - Ray tracing
Il ray tracing è la stessa cosa del path tracing?
No. Il path tracing è una variante del ray tracing che traccia i percorsi della luce in modo probabilistico, fornendo così un’illuminazione globale ancora più naturale, ma con un maggiore carico di calcolo. Maggiori informazioni sono disponibili nel manuale di Blender: Path tracing nell’integratore Cycles.
Il ray tracing può già funzionare nel browser?
Sì, l'API WebGPU offre alle applicazioni web l'accesso alle moderne funzionalità delle GPU e consente di eseguire Workflow in ray-tracing (a seconda del browser e del supporto hardware).
Ogni immagine CGI richiede il ray tracing?
Non necessariamente. Per immagini concettuali veloci, spesso è sufficiente la rasterizzazione. Se l’obiettivo principale è garantire proprietà corrette dei materiali, è sufficiente il rendering basato sulla fisica (PBR); se invece l’attenzione è rivolta al realismo (metallo, vetro, atmosfera luminosa), è opportuno ricorrere al ray tracing. Panoramica: visualizzazione 3D
Quale software utilizzate per il ray tracing?
A seconda del progetto, ci affidiamo a motori di rendering consolidati (ad es. Fstorm, Corona Renderer ecc.). Ciò che conta è il risultato – ovvero la configurazione dei materiali e dell’illuminazione – non il nome dello strumento. Una panoramica: «Ray Tracing vs. Rasterizzazione – Guida NVIDIA» (https://developer.nvidia.com/blog/ray-tracing-essentials/)
In quali casi il ray tracing è particolarmente vantaggioso?
Quandole proprietà dei materiali (metallo, vetro, vernice, tessuti) e le situazioni di illuminazione devono apparire realistiche, ad esempio per immagini di prodotti premium nell'e-commerce o nella stampa.
Ma il ray tracing sostituisce davvero le mappe normali?
No. Il ray tracing simula la luce in modo fisicamente corretto, ma i microdettagli più sottili, come le pieghe, i pori o le strutture dei tessuti, vengono resi visibili solo grazie alle mappe normali. Ray tracing + mappe normali = reazione realistica alla luce e struttura visibile dei materiali, senza che il modello poligonale diventi troppo voluminoso.