Säteenseuranta

Säteenseuranta tai säteenjäljitys (engl. ray tracing) tarkoittaa kuvan luomista tietokoneella valonsäteiden kulkua (sädeoptiikkaa) jäljittelevän tietokoneohjelman avulla. Tätä kuvan luovaa ohjelmaa sanotaan ray traceriksi ja kuvan luomista renderoinniksi. 
Kyseessä on valaistuksen simulointi tietokoneohjelmalla.

Säteenseuranta

Säteenseurannan keskeinen menetelmä on jäljittää valonlähteistä lähtevien säteiden törmäyksiä kappaleisiin ja edelleen kameran linssiin. Vastakkainen menetelmä on säteensuuntaus (engl. ray casting), jossa kamera lähettää valonsäteitä. Säteenseuranta soveltuu hyvin peilimäiseen (engl. specular) valaistukseen ja heijastukseen, mutta huonosti diffuusiin valaistukseen. Säteenseurannan kanssa voidaan käyttää myös radiositeettia diffuusin valaistuksen renderöintiin.
Säteenseurannalla päästään realistisiin tuloksiin verrattuna Phong-varjostusmallin tyyppisiin muita kappaleita huomioimattomiin ja valon käyttäytymistä vain karkeasti approksimoiviin menetelmiin. Vastaavasti laskennallinen vaativuus on paljon suurempi. Säteenjäljistyskään ei aina simuloi valon käyttäytymistä täysin oikein. 
Perinteisessä säteenseurantaohjelmassa kuvattava maisema luodaan ohjelmointikieltä muistuttavalla kielellä, jossa kuvataan mm. valonlähteiden paikat ja ominaisuudet, näkyvien kappaleiden sijainnit, koot, asennot ja pintamateriaalit jne. Samasta maisemasta voi raytracerilla ottaa kuvia eri kuvakulmista.
Säteenseuranta on verrattain hidasta, sillä valonsäteitä tarvitaan useita, joita on laskettava useiden heijastusten ajan. Tämän seurauksena jokaiselle kuvan pikselille joudutaan tekemään useita laskutoimituksia. 
Reaaliaikainen fotorealistinen grafiikka ei ole nykytietokoneilla mahdollista säteenseurantamenetelmällä, mutta aiheesta on tehty demoja sekä laitteistotuella tehtävää käsittelyä on esitelty. GPGPU-ohjelmoinnilla tehtävästä säteenseurannasta on tehty tutkielmia.
Reaaliaikaisessa grafiikassa kuten videopeleissä käytetään tyypillisesti rasterointi-menetelmää valaistukseen sääteenseurannan sijaan.
Säteenseurannan lisäksi kolmiulotteisten kuvien luomisessa on käytetty melko nopeaa pyyhkäisyviiva-renderointia ja radiance-menetelmää, jossa on enemmän kappalten välisiä heijastuksia.
Esimerkkejä säteenseurantaohjelmista ovat avoimen lähdekoodin POV-Ray ja suomalainen kaupallinen Realsoft 3D.

POV-Rayn koodiesimerkki

Alla on POV-Ray-koodi, jolla luodaan punainen pallo. Paikat kuvataan
kolmella luvulla: paikka pystysuunnassa, vaakasuunnassa ja syvyyssuunnassa on muotoa <pysty, vaaka, syvyys> eli
matemaattisemmin <x,y,z>. Värit kuvataan RGB-värijärjestelmässä.


 // Kamera ...
 // location: kameran paikka ilmoitteaan kolmella luvulla
 // look_at: piste mihin kamera katsoo
 // paikan jne. mittayksiköt ovat ohjelman käyttämiä mielivaltaisia yksiköitä

 camera {
  location <0,5,-12> 
  look_at <0,0,0>
 }

 // Hieman valaistusta
 light_source {
  <0,0,-100> // valonlähteen paikka
  color rgb <1,1,1> // valonlähteen väri rgb (punainen, vihreä, sininen) <1,1,1> on valkoinen
 }

 // pallo
 sphere {
  <0,0,0>, 5 //pallon paikka on pisteessä 0,0,0 ja sen säde on 5
  pigment { color rgb <1,0,0> } // pinnoite, väri punainen (r=1, g=0, b=0), punainen 1, sininen 0 vihreä 0
 }