Metoda sledování paprsku (ray-tracing)

Metoda sledování paprsků je jednou z nejpoužívanějších metod v úlohách zářivého přenosu tepla, ve kterých se pracuje se zrcadlovými plochami. Hlavním principem této metody je, že záření vysálané z povrchového elementu v jistém rozsahu prostorových úhlů může být aproximováno jedním paprskem, vliv rozptylu je zanedbán. Algoritmus sleduje cesty, kterými paprsky tepelného záření prochází konfigurací teplosměnných ploch a těles, propočítává odrazy, lomy, útlum a absorpci, kdykoliv dojde k dopadu paprsku na tyto plochy a tělesa. K tomu využívá komplexních matematických rovnic založených na analytické geometrii.

Průběh výpočtu provádí následující kroky

1. tepelné zdroje aproximuj množinou důležitých paprsků s danými směry a intenzitami
2. pro každý paprsek proveď následující postup
3. najdi průsečíky paprsku s ostatními tělesy
4. vyber nejbližší průsečík, a podle charakteru plochy vytvoř nový paprsek (podle zákonů geometrické optiky)
5. pokud má nový paprsek nenulovou intenzitu, opakuj s novým paprskem od bodu 3

Výhodami této metody jsou jednoduchost, lze zvýšit přesnost zvýšením počtu paprsků a je aplikovatelný na široký rozsah úloh přenosu tepla zářením včetně úloh s odrazy na lesklých plochách a lomem světla a to i v závislosti na jeho vlnové délce. Nevýhodou může být požadavek na velký výpočetní výkon pro řešení problémů s velkým počtem paprsků.