std::accumulate vs for loop, aplicación de raytracing

Esta pregunta se basa en este video en YouTube realizado con el propósito de revisar este proyecto.

En el video, el presentador está analizando el proyecto y descubrió que el siguiente bloque de código es la causa de problemas de rendimiento:

“`c++
std::optional<HitRecord> HittableObjectList::Hit(const Ray &r, float t<em>min, float t</em>max) const {
float closest<em>so</em>far = t_max;

<pre><code>return std::accumulate(begin(objects), end(objects), std::optional<HitRecord>{},
[&](const auto &temp_value, const auto &object) {
if(auto temp_hit = object -> Hit(r, t_min, closest_so_far); temp_hit) {
closest_so_far = temp_hit.value().t;
return temp_hit;
}

<pre><code> return temp_value;
</code></pre>

});

<pre><code><br />Yo asumiría que la función <code>std::accumulate</code> funcionaría de manera similar a un bucle <code>for</code>. Descontento con el impacto en el rendimiento allí (y porque, por alguna razón, el perfilador no perfilaba el código lambda [¿una limitación, tal vez?]), el revisor cambió el código a esto:

“`c++
std::optional<HitRecord> HittableObjectList::Hit(const Ray &r, float t<em>min, float t</em>max) const {
float closest<em>so</em>far = t_max;
std::optional<HitRecord> record{};

<pre><code>for(size_t i = 0; i < objects.size(); i++) {
const std::shared_ptr<HittableObject> &object = objects[i];

if(auto temp_hit = object -> Hit(r, t_min, closest_so_far); temp_hit) {
closest_so_far = temp_hit.value().t;
record = temp_hit;
}
}

return record;

Con este cambio, el tiempo de finalización pasó de 7 minutos y 30 segundos a 22 segundos.

Mis preguntas son:
– ¿Ambos bloques de código son idénticos? ¿Por qué std::accumulate tiene una penalización tan enorme aquí?
– ¿Sería mejor el rendimiento si en lugar de usar auto, se usara el tipo explícito?

El revisor mencionó sugerencias como evitar el uso de std::optional y std:shared_ptr aquí debido a la cantidad de llamadas realizadas y ejecutar este código en la GPU en su lugar, pero por ahora solo estoy interesado en los puntos mencionados anteriormente.