Cómo funciona el ray tracing en videojuegos

Casi todos los juegos se han dibujado durante décadas con la misma técnica, el rasterizado. El ray tracing (trazado de rayos) sigue el camino de la luz para calcular el color de cada píxel, y por eso las sombras, los reflejos y la luz indirecta le salen de forma natural. La página de NVIDIA para desarrolladores lo define como una técnica que simula con realismo la iluminación de una escena.

Lo explicamos con la especificación de DirectX Raytracing de Microsoft, la documentación de Vulkan de Khronos y las páginas de NVIDIA, AMD e Intel, consultadas el 9 de octubre de 2026.

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Rasterizar: el método de siempre

El rasterizado convierte los triángulos de los modelos 3D en los píxeles de una pantalla 2D y después los colorea con la luz y las texturas. El problema, explica el equipo de DirectX de Microsoft, es que al proyectar los objetos en la pantalla se pierde información 3D, así que las sombras, los reflejos y la luz indirecta se fabrican con trucos.

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Qué es un rayo y por qué se traza al revés

El rayo sale de la cámara, atraviesa un píxel, entra en la escena y va hacia las fuentes de luz. Puede rebotar (reflejo), quedar bloqueado (sombra) o atravesar algo transparente (refracción). Va del ojo a la luz porque, explica NVIDIA, es mucho más eficiente que seguir todos los rayos que emite cada luz.

Para la especificación de DirectX Raytracing (DXR), un rayo es un origen, una dirección y un intervalo donde puede haber intersecciones. El algoritmo busca el primer objeto que toca y estima la luz que llega a ese punto. Para no rebotar sin fin, lo corta tras cierto número de reflexiones: cada reflejo le resta energía.

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Estructuras de aceleración: BVH, BLAS y TLAS

Probar cada rayo contra todos los triángulos de la escena sería caro. Una técnica muy usada es la jerarquía de volúmenes envolventes (BVH): un árbol de cajas que encierran trozos de geometría, y el rayo recorre ese árbol en vez de probar cada triángulo. Se construye antes del primer fotograma y se reconstruye o reajusta cuando la escena cambia.

DirectX y las extensiones de trazado de Vulkan organizan su estructura de aceleración en dos niveles. El inferior (BLAS) guarda la geometría: mallas de triángulos o cajas con formas procedurales. El superior (TLAS) guarda instancias de esos objetos, cada una con su matriz para colocarla en el mundo.

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Los sombreadores: generar, intersecar, impactar o fallar

Cada rayo lo gestionan unos programas, los sombreadores (shaders). DispatchRays lanza una cuadrícula de sombreadores de generación: cada hilo lanza rayos con TraceRay sin depender de los demás. Recorrer la estructura y cruzar el rayo con los triángulos son funciones fijas; para formas procedurales, un sombreador de intersección define la superficie.

El de cualquier impacto (any hit) se ejecuta con cada intersección y puede ignorarla, aceptarla o cortar la búsqueda; sirve para las transparencias en las sombras. El de impacto más cercano (closest hit) suele calcular el color de la superficie y puede lanzar más rayos, igual que el de fallo (miss), que se ejecuta cuando el rayo no toca nada. Un pipeline de trazado puede tener órdenes de magnitud más sombreadores que otros, avisa Khronos; de compilarlos hablamos en el stutter por compilación de shaders.

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Sombras, reflejos, iluminación global y path tracing

Los juegos combinan las dos técnicas. Según NVIDIA, el rasterizado decide rápido qué objetos se ven y el trazado rinde mejor en reflejos, refracciones y sombras físicamente correctos. Microsoft lo contaba al presentar DXR en 2018: primero completaría técnicas como los reflejos en pantalla y, con los años, haría lo que no es práctico rasterizar, como la iluminación global real. En el extremo está el path tracing (trazado de caminos), una forma más intensiva, para NVIDIA: cientos o miles de rayos por píxel con numerosos rebotes antes de llegar a la luz.

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Por qué cuesta tanto y cómo se compensa

El trazado es muy intensivo en cálculo, avisa NVIDIA, y recorrer la BVH es lo que más tiempo consume. Por eso su arquitectura Turing añadió núcleos RT para acelerar ese recorrido y núcleos Tensor para eliminar el ruido en tiempo real. Para leer la ficha de una gráfica, mira cómo interpretar las especificaciones de una GPU.

La eliminación de ruido limpia la imagen sin lanzar más rayos. AMD publica su FidelityFX Denoiser para sombras y reflejos trazados; DLSS Ray Reconstruction cambia los filtros ajustados a mano por una red de IA que genera píxeles entre los rayos muestreados, y FSR Ray Regeneration, de AMD, restaura el detalle trazado a partir de pocas muestras.

El otro apoyo es el escalado. DLSS Super Resolution saca fotogramas de más resolución de otros de menos; FSR Upscaling, el antiguo FSR 4, reconstruye la imagen desde fotogramas de baja resolución, y ya contamos que AMD lo llevará a sus APU; e Intel XeSS Super Resolution da con IA imágenes cercanas a la calidad nativa.

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Cada pieza del trazado, de un vistazo

Lo que publica cada dueño:

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