مسيرة راي

في تتبع الكرة ^{[ 2 ]} ، أو ما يُعرف بتتبع الأشعة بمساعدة الكرة، تُقارب نقطة التقاطع بين الشعاع وسطح مُحدد بواسطة دالة المسافة الموقعة (SDF). تُقيّم دالة المسافة الموقعة في كل تكرار لضمان إمكانية اتخاذ أكبر خطوات ممكنة دون فقدان أي جزء من السطح. يُستخدم حدٌّ أدنى لإلغاء التكرارات اللاحقة عند الوصول إلى نقطة قريبة بما يكفي من السطح. مع ازدياد توفر أجهزة معالجة الرسومات القوية، انتشرت هذه الطريقة بفضل مشهد العروض التجريبية وإينيغو كويلز، أحد مؤسسي Shadertoy .

في المشاهد البسيطة ذات الأشكال ثلاثية الأبعاد الأساسية، لا يُقدم تتبع الأشعة (ray marching) مزايا كثيرة مقارنةً بتتبع الأشعة (ray tracing ) (الذي يجد نقاط التقاطع دون المرور عبر الفضاء). تكمن نقاط قوة تتبع الأشعة في SDF، على سبيل المثال، في تحويل الأشكال، وتقريب الظلال الناعمة، وتكرار الأشكال الهندسية، والمشاهد المُعرّفة خوارزميًا.

توجد دوال المسافة الموقعة للعديد من الأشكال ثلاثية الأبعاد الأولية. ^{[ 3 ]} ويمكن دمجها باستخدام عمليات رياضية مثل باقي القسمة والعمليات المنطقية لتكوين أسطح أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، يؤدي أخذ باقي قسمة إحداثيات إدخال دالة المسافة الموقعة إلى تقسيم حجمها على كامل الفضاء، كما أن أخذ القيمة القصوى لدالتين من دوال المسافة الموقعة يعطي سطح تقاطع حجميهما. ولأن دوال المسافة الموقعة يمكن تعريفها للعديد من الأشكال الكسورية، فإن تتبع الكرة يُستخدم غالبًا في عرض الأشكال الكسورية ثلاثية الأبعاد. ^{[ 4 ]}

يمكن استخدام تقنية مشابهة لتقنية تتبع الأشعة بمساعدة الكرة، وهي استخدام المكعبات ومسافة سيارة الأجرة، لعرض أحجام الفوكسل.