本书共分七大部分：第一部分帮你理解现代光线追踪的基础知识和进行高效渲染所需的思维模式；第二部分为从事光线追踪器编写工作的读者提供一些对于问题的洞察，乃至解决方案；第三部分介绍构建一个产品级的光线追踪渲染器时对基本的效果进行处理的方法；第四部分介绍采样的相关知识；第五部分介绍了多个实用的降噪和滤波技术；第六部分展示五种混合使用光栅和光线追踪的渲染系统；第七部分介绍了用光线追踪实现全局光照的五个开拓性工作。本书提供了不少独门绝技，当这些技巧和技术由撰写本文的专家们分享出来时，它们成为了无价的珠宝。
本书可供图形处理、游戏开发等相关技术人员参考，也可作为高等院校计算机及相关专业教材或参考手册。

张静，1986年生，毕业于上海交通大学。目前在心动网络任专家工程师，负责渲染、优化、工具等方面工作。在GPU、计算机图形学和计算机视觉领域有1O多年研发和产品经验。曾翻译出版过《Proeessing语言权威指南》及《OpenCV2计算机视觉编程手册》，也是知乎专栏《黑客与画家》的作者。

第一部分 光线追踪基础
第1章 光线追踪术语
1.1 历史回顾
1.2 定义
参考文献
第2章 什么是光线？
2.1 光线的数学表示
2.2 光线区间
2.3 DXR中的光线
2.4 小结
参考文献
第3章 DirectX光线追踪介绍
3.1 介绍
3.2 概述
3.3 准备就绪
3.4 DirectX光线追踪管线
3.5 HLSL针对DXR的新增支持
3.5.1 在HLSL中生成新的光线
3.5.2 在HLSL中控制光线遍历
3.5.3 额外的HLSL内部函数
3.6 一个简单的HLSL光线追踪案例
3.7 主机端初始化DXR
3.8 基础的DXR初始化和设置
3.8.1 几何体和加速结构
3.8.2 根签名
3.8.3 编译着色器
3.9 光线追踪管线状态对象（RTPSO）
3.10 着色器表
3.11 发射光线
3.12 挖掘更深和更多的资源
3.13 小结
参考文献
第4章 天文馆球幕相机
4.1 介绍
4.2 方法
4.2.1 从视口坐标计算光线方向
4.2.2 环形立体投影
4.2.3 景深
4.2.4 抗锯齿
4.3 天文馆球幕投影的示例代码
参考文献
第5章 计算子数组的最小值和最大值
5.1 动机
5.2 整表查询法
5.3 稀疏表查询法
5.4 区间树递归查询法
5.5 区间树迭代查询法
5.6 结果
5.7 小结
参考文献
第二部分 相交和效率
第6章 避免自相交的快速可靠的方法
6.1 引言
6.2 方法
6.2.1 计算物体表面上的交点
6.2.2 避免自相交
6.3 小结
参考文献
第7章 光线/球体相交检测的精度提升
7.1 光线/球体相交基础
7.2 浮点精度探究
7.3 相关资源
参考文献
第8章 精巧的曲面：计算光线/双线性曲面相交的几何方法
8.1 引言与当前技术
8.1.1 性能测试
8.1.2 网格四边形化
8.2 GARP细节
8.3 结果讨论
8.4 代码
参考文献
第9章 DXR中的多重命中光线追踪
9.1 引言
9.2 实现
9.2.1 朴素的多重命中遍历
9.2.2 节点剔除多重命中BVH遍历
9.3 结果
9.3.1 性能测量
9.3.2 讨论
9.4 结论
参考文献
第10章 一种具有高扩展效率的简单负载均衡方案
10.1 引言
10.2 要求
10.3 负载均衡
10.3.1 简单分块
10.3.2 任务大小
10.3.3 任务分布
10.3.4 图像组装
10.4 结果
参考文献
第三部分 反射，折射与阴影
第11章 嵌套volume中材质的自动处理
11.1 volume的建模
11.1.1 独立边界
11.1.2 添加空气间隙
11.1.3 重叠的边界
11.2 算法
11.3 局限性
参考文献
第12章 基于微表面阴影函数解决凹凸贴图中的阴影边界问题
12.1 介绍
12.2 之前的工作
12.3 方法
12.3.1 法线分布函数
12.3.2 阴影函数
12.4 结果
参考文献
第13章 光线追踪阴影：保持实时帧速率
13.1 介绍
13.2 相关工作
13.3 光线追踪阴影
13.4 自适应采样
13.4.1 时间重投影
13.4.2 识别半影区域
13.4.3 计算采样数目
13.4.4 采样Mask
13.4.5 计算可见性
13.5 实现
13.5.1 采样点集生成
13.5.2 按距离剔除灯光
13.5.3 限制总采样数
13.5.4 在前向渲染管线中集成
13.6 结果
13.6.1 与阴影映射（方法）的对比
13.6.2 软阴影与硬阴影对比
13.6.3 限制
13.7 总结和未来的工作
参考文献
第14章 DXR下的在单散射介质中引导光线的体积水焦散
14.1 介绍
14.2 体积光和折射光
14.3 算法
14.3.1 计算光束压缩比
14.3.2 渲染焦散图
14.3.3 光线追踪折射焦散图和累积表面焦散
14.3.4 自适应地对水表面的三角形进行曲面细分
14.3.5 构建三角形光束体积
14.3.6 使用加算混合方式渲染体积焦散
14.3.7 结合表面焦散和体积焦散
14.4 实现细节
14.5 结果
14.6 将来的工作
14.7 演示
参考文献
第四部分 采样
第15章 重要性采样
15.1 引言
15.2 例子：环境光遮蔽
15.3 理解方差
15.4 直接光照
15.5 结论
参考文献
第16章 采样变换集合
16.1 采样机制
16.2 样本分布介绍
16.3 一维分布
16.3.1 线性函数
16.3.2 三角形函数
16.3.3 正态分布
16.3.4 一维离散分布采样
16.4 二维分布采样
16.4.1 双线性
16.4.2 二维纹理分布
16.5 均匀表面采样
16.5.1 圆盘
16.5.2 三角形
16.5.3 三角形网格
16.5.4 球
16.6 方向采样
16.6.1 Z轴向余弦加权半球
16.6.2 向量轴向余弦加权半球
16.6.3 锥体方向采样
16.6.4 PHONG分布采样
16.6.5 GGX分布
16.7 体积散射
16.7.1 体积中的距离
16.7.2 Henyey-Greenstein相函数
16.8 添加到集合中