Raycasting

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Le raycasting est une technique de calcul d'images de synthèse 3D, facilement accélérée matériellement par une carte graphique dédiée.

L'accélération peut se faire en OpenGL, en Glide (tombé en désuétude), en Direct3D.

Elle a été utilisée avec succès au début des années 1990 dans les jeux vidéo comme Wolfenstein 3D ou Doom. L'implémentation était alors entièrement logicielle et ne faisait pas appel à du matériel spécifique.

[modifier] Différence entre le raycasting et le raytracing (lancer de rayons)

Certains ouvrages utilisent les deux termes comme des synonymes. Toutefois le raycasting a historiquement une autre définition puisqu'il est intimement lié aux premiers jeux vidéo en 3D. Contrairement au lancer de rayons, le raycasting est nettement plus rapide. Il tire parti de certaines caractéristiques du monde virtuel :

• les murs sont des plans, en général perpendiculaires par rapport au sol
• il n'y a pas de primitives complexes ou alors sous la forme d'approximations planaires
• les mondes virtuels sont de facto plus simples

Les cylindres sont par exemple des approximations avec des faces planes. Le lancer de rayons s'affranchit de ces contraintes puisqu'il se base sur les intersections précises avec des primitives : une sphère est par exemple parfaite en lancer de rayons dans le sens où l'intersection est calculée de manière analytique selon la définition mathématique de la sphère. Ce n'est pas le cas avec le raycasting qui constitue en quelque sorte un sous-ensemble du lancer de rayons et qui va approcher la surface sphérique par des faces planes.

Le lancer de rayons nécessite plus de puissance de calcul mais compense par une qualité d'image incomparable. Le raycasting produit des images plutôt anguleuses avec des effets de bloc désagréables. Autre limitation courante de la technique du raycasting : le champ de vision est parallèle au sol, il n'est pas possible d'avoir un axe de la caméra entièrement libre. Ceci est particulièrement visible dans les premiers jeux vidéo à vue subjective comme Doom où le champ de vision pointe toujours vers l'avant et ne peut pas regarder le plafond ou le sol. Il n'est pas non plus possible d'effectuer une rotation autour de l'axe de la caméra (roll).

Ceci est du au fait que le raycasting est essentiellement une technique basée sur une grille en 2D et non pas sur une description complète en 3D du monde.