Säteenseuranta on menetelmä kolmiulotteisten (3D) tietokonegrafiikkakuvien esittämiseksi mahdollisimman realistisen kuvan luomiseksi. Tätä menetelmää käytetään renderöinnin aikana, eikä se välttämättä vaikuta siihen, miten kohtaus tai esine on mallinnettu tai kuvioitu. Renderöintiprosessiin kuuluu tyypillisesti säteitä, jotka luodaan simuloimaan reittiä, jonka valo kulkee vuorovaikutuksessa esineiden kanssa, jotta voidaan analysoida tarkemmin, kuinka esineet heijastavat, taittavat ja absorboivat valoa. Säteenseuranta voi luoda renderöityjä kohtauksia huomattavan realistisesti, mutta prosessi on myös melko laitteistointensiivinen eikä sitä ole yleisesti käytetty reaaliaikaiseen grafiikkaan.
3D -kohtauksen luominen tietokonegrafiikan avulla käsittää tyypillisesti neljä tai viisi päävaihetta: esineiden mallintaminen, valaistuksen ja kameran sijainnin soveltaminen, animaatio tarvittaessa, tekstuurien luominen ja levittäminen kohteisiin ja sitten kohtauksen renderointi. Jokainen näistä vaiheista voi viedä paljon aikaa, ja koko prosessi koostuu yleensä paljon enemmän osista kuin tässä analyysissa käsitellään. Tämän prosessin viimeinen vaihe, renderöinti, on silloin, kun säteenseurantaa voidaan käyttää renderöidyn tuotteen tekemiseen paljon realistisemmaksi.
Todellisessa maailmassa ihmiset havaitsevat esineitä ympärillään, koska valo on vuorovaikutuksessa näiden esineiden kanssa ja sitten ihmisten silmät vastaanottavat ne. Valo voi tyypillisesti olla vuorovaikutuksessa millä tahansa neljästä suuresta tavasta: absorptio, heijastus, taittuminen ja fluoresenssi. Säteenseuranta käyttää melko monimutkaisia algoritmeja kopioidakseen tämän käyttäytymisen ja salliakseen kohtauksen kohteiden olla vuorovaikutuksessa valon kanssa mahdollisimman realistisesti. Henkilö tai tiimi, joka luo 3D -kohtausmalleja, tekstuureja ja luo valonlähteitä ja kameran kohtaukseen, renderöinti voidaan tehdä säteenseurannan avulla.
Sen sijaan, että arvioitaisiin, miten valo kulkee valonlähteestä esineisiin ja on vuorovaikutuksessa näiden esineiden kanssa, on usein helpompaa työskennellä taaksepäin kamerasta ja kuvitella, että kamera lähettää valoa, on vuorovaikutuksessa esineiden kanssa ja lopulta päätyy valoon lähde. Tämä mahdollistaa sellaisten valonsäteiden huomiotta jättämisen, joita kamera ei sieppaa, eikä tuhlaa prosessointitehoa kohtauksiin, joita ei renderöidä. Säteilyseuranta jäljittää tehokkaasti polun, jonka valonsäteet kulkevat joutuessaan kosketuksiin kohtauksen kohteiden kanssa, ja kuvaa sitten näiden säteiden lopulliset polut lähestyessään kameraa kaksiulotteisella tasolla.
Tämä taso on kuva, joka luodaan ja näytetään säteenseurannan avulla. Tuloksena oleva kuva on paljon realistisempi valaistuksen ja sen suhteen, miten valo leikkaa eri muotojen esineitä ja on valmistettu erittäin heijastavista tai taittuvista materiaaleista. Lasi, kiillotettu metalli ja kiillotettu muovi ovat kaikentyyppisiä materiaaleja, jotka voivat näyttää paljon realistisemmilta tällä jäljityksellä kuin monet muut renderöintitavat.
Näiden valonsäteiden analysointiprosessi on kuitenkin melko työläs, eikä useimmilla tietokoneilla ole historiallisesti ollut prosessointitehoa siihen. Tästä syystä säteenseurantaa on käytetty pääasiassa 3D-esivalmistetuissa kohtauksissa, kuten autojen still-kuvia mainoksissa tai elokuvan kohtauksissa. Toisaalta videopelien reaaliaikainen renderointi on tyypillisesti käyttänyt yksinkertaisempia renderöintimuotoja, jotta kohtaus voidaan renderoida pelin aikana.