Das Titelbild zeigt ein halb gefülltes Glas, welches von einer Lichtquelle beleuchtet wird. Durch den hohen Brechungsindex der Flüssigkeit wird das Licht wie bei einer Lupe gebrochen und konzentriert, wodurch diese schönen Lichtreflexe, die Kaustiken, entstehen. Kaustiken sind aber auch dafür verantwortlich, dass der Schatten des Glases realistisch transparent erscheint.
Berechnet werden die Kaustiken, indem die Ausbreitung des Lichtes simuliert wird. Gedachte Photonen werden von den Lichtquellen in die Szene ausgesendet und beim Auftreffen auf Objekten für die spätere Darstellung abgespeichert. Danach wird entschieden, ob das Photon absorbiert wird oder reflektiert bzw. gebrochen wird. Bei der anschließenden Bildberechnung mittels Raytracing wird die Helligkeit an einem Ort u.a. dadurch bestimmt, wieviele Photonen in der Nähe abgespeichert worden sind.
Durch geschickte Strategien bei der Verfolgung der Photonen und Optimierungen beim Abspeichern und Aufsuchen der Photonen ist es nun möglich, auch auf nur einem PC Kaustiken interaktiv zu berechnen und darzustellen. Für komplexere Szenen und bei hohen Bild-Auflösungen können mehrere PCs zu einem Cluster zusammengeschlossen werden und somit dennoch die Szene flüssig darstellen.
Interessant ist die Anwendung dieser Techniken zum Beispiel für Hersteller von Scheinwerfern, da die Lichtausbreitung und -verteilung schon in der Konstruktionsphase berechnet und kontrolliert werden kann, ohne lange auf Simulationsergebnisse zu warten.
