所以我现在应该开始为我的单色模型照明。测试应用程序是仅用于实现最新方法的测试用例，因此我意识到理想情况下它应该实现光线追踪（因为理论上，它可能在几年内成为实时图形的理想选择）。
但是我从哪里开始呢？
假设我从来没有在旧的 OpenGL 中做过光照，所以我会直接使用非弃用的方法。
该应用程序当前已正确设置顶点缓冲区对象、顶点、法线和颜色输入，并且它正确地在空间中以平面颜色绘制和转换模型。
是否有一个信息来源可以从平面彩色顶点到通过 GLSL 获得正确最终结果所需的所有信息？理想情况下，与可能需要补充它的任何其他附加照明方法一起使用。
我不建议在 OpenGL 中尝试实际的光线追踪，因为你需要很多技巧和技巧，如果你问我，这样做根本没有意义。如果你想在 GPU 上进行光线追踪，你应该使用任何 GPGPU 语言，例如 CUDA 或 OpenCL，因为它使事情变得容易得多（但仍然远非微不足道）。
为了进一步说明问题：对于光线跟踪，您需要跟踪辅助光线并测试与几何体的相交。因此，您需要在着色器中以某种巧妙的方式访问几何体，但是在片段着色器中，如果您不将几何体“编码”存储到某个纹理中，则无法访问该几何体。顶点着色器本身也不会为您提供此几何信息，并且几何着色器只知道邻居，所以这里的麻烦已经开始了。接下来，您需要加速数据结构来获得任何合理的帧速率。但是，在着色器中遍历例如 Kd-Tree 是相当困难的，如果我没记错的话，有几篇论文仅针对这个问题。不过，如果你真的想走这条路，关于这个主题的论文很多，找到它们应该不难。
光线追踪器需要精心设计的访问模式和缓存才能达到良好的性能。但是，您在 GLSL 中对这些功能几乎没有控制权，因此优化性能会变得非常困难。
另一点需要注意的是，至少据我所知，GPU 上的实时光线追踪主要限于静态场景，因为例如 kd-trees 仅适用于（很好）静态场景。如果您想拥有动态场景，您需要其他数据结构（例如 BVH、iirc？），但您经常需要维护这些数据结构。如果我没有遗漏任何东西，那么目前仍然有很多关于这个问题的研究。
你可能会混淆一些事情。
OpenGL 是一个光栅化器。强制它进行光线追踪是可能的，但很困难。这就是为什么光线追踪不是“几年内实时图形的理想选择”。几年后，只有混合系统才是可行的。
所以，你有三种可能。
你到底想达到什么目的？我可以根据您的需要改进答案。
无论如何，这个SO问题是高度相关的。即使这个特定的实现有一个错误，它也绝对是要走的路。另一种可能是openCL，但概念是一样的。
至于 2019 年，光线追踪是实时渲染的一个选项，但需要大多数用户没有的高端 GPU。其中一些 GPU 专为光线追踪而设计。OpenGL 目前不支持硬件增强的光线追踪。Windows 上的 DirectX 12 确实支持它。建议再等几年再创建仅光线追踪的渲染器，尽管可以将 DirectX 12 与当前的台式机和笔记本电脑硬件一起使用。来自移动设备的支持可能需要几十年的时间。我没有看到 openGL 支持光线追踪，但 vulkan 将来可能会支持它。
我发现其他一些答案冗长而冗长。对于可以使用 OpenGL API 构建功能性光线追踪器的视觉示例，我强烈建议您查看人们在https://www.shadertoy.com/上制作的一些项目（警告：滞后）
如果你真的很擅长，Opengl 和 glsl 可以同时用于光线和路径追踪。但是，几乎没有其他更好的选择，例如带有 Cuda 工具包的 Nvidia optix、directx 12、vulkan 光线追踪、metal、falcor。请注意，所有这些都是低级 API，它们可以与 Nvidia 最近的 rtx 技术一起获得良好的性能并支持多 GPU