Dans tous les algorithmes simples pour le traçage de trajectoire à l'aide de nombreux échantillons de Monte Carlo, le traçage de la partie de chemin de l'algorithme choisit de manière aléatoire entre le retour avec la valeur émise pour la surface actuelle et en poursuivant un autre rayon de l'hémisphère de cette surface (pour Exemple dans les diapositives ici ). Comme: est-ce juste un moyen d'utiliser la roulette russe pour mettre fin à un chemin tout en restant impartial? Il serait sûrement plus logique de compter les propriétés émissives et réfléchissantes pour tous les chemins de rayons ensemble et utiliser la roulette russe juste pour décider de continuer à retrouver ou non.
Et voici une question de suivi: pourquoi certains de ces algorithmes que je vois (comme dans le livre "Techniques de rendu" physiquement ") ne calculent que des émissions une fois, au lieu de prendre en compte toutes les propriétés émissives sur un objet? L'équation de rendu est fondamentalement
Ce qui semble que cela compte les propriétés émissives dans ce l_o et l'intégrale de tous les autres l_o's, de sorte que les algorithmes devraient suivre.
l_o = l_e + intégral de (lumière sortant d'autres surfaces de l'hémisphère de cette surface)
3 Réponses :
Après avoir lu les diapositives (merci d'avoir posté), je vais modifier ma réponse au mieux que je peux.
Peut-être que les propriétés émises et réfléchies sont traitées différemment car le trajet réfléchi dépend de la voie incidente de manière à ce que les chemins émis ne soient pas (au moins pour une surface spectrale). L'algorithme prend-il une approche bayésienne et utilise des informations antérieures sur l'angle d'incidence comme avant de prédire l'angle réfléchissant? Ou est-ce une intégration de Feynman sur tous les chemins pour proposer une probabilité? Il est difficile de dire sans creuser plus profondément dans les détails de la théorie.
Mon commentaire précédent du corps noir est tout à fait incorrect. Je vois que les diapositives parlent de composants (R, G, B); Les émissivités corporelles noires sont intégrées sur toutes les longueurs d'onde.
Et voici une question de suivi: pourquoi certains de ces algorithmes je suis Voir (comme dans le livre 'Techniques de rendu physique ") seulement calculer une émission une fois, au lieu de prendre en compte tous les Propriétés émissives sur un objet? L'équation de rendu est Fondamentalement
l_o = l_e + intégrale de (lumière sortant d'autres surfaces dans le hémisphère de cette surface)
Une seule émissivité pour la surface supposerait qu'il n'y a pas de relation fonctionnelle sur la longueur d'onde ou la direction. Je ne sais pas à quel point il est important de rendre des images photo-réalistes.
Ceux qui sont affichés sont certainement impressionnants. Je me demande à quel point ils seraient différents si les complexités que vous avez à l'esprit étaient incluses?
Merci d'avoir posté une bonne question - je le vote. Cela fait longtemps que je pensais à ce genre de problème. J'aimerais pouvoir être plus utile.
Serait-il tort de ne pas supposer que les choses sont des corps noirs et que toute surface peut à la fois émettre et refléter le rayonnement?
Oui, c'est faux. "Corps noir" signifie que tout ce que c'est un émetteur et une absorbeur parfait; rien est reflété: en.wikipedia.org/wiki/black_body . Votre physique n'a pas raison.
Eh bien, je ne comprends pas pourquoi il essaie de le modeler de cette façon alors, si je comprends bien que l'algorithme se feigne à tour de rôle comme étant échantillonnée est la moitié du temps un corps noir et la moitié du temps un réflecteur, mais le problème que le rendu est essayer de résoudre n'est pas avec des blackbodies, mais avec des objets pouvant émettre et réfléchir la lumière en même temps, alors pourquoi n'essayons-nous pas de résoudre l'équation de rendu en prenant le terme que nous savons (combien d'objet émettra) et de prendre Les échantillons de ce que nous ne connaissons pas (rayonnement entrant reflétait) en même temps.
En réalité, l'émission unique vs. Calcul de la réflexion est un peu trop simpliste. Pour répondre à la première question, la pièce à bascule est utilisée pour mettre fin au rayon, mais cela conduit à des biais beaucoup plus importants. La deuxième question est un peu plus complexe ....
dans l'abstrait de Shirley, Wang et Zimmerman Tog 94 Les auteurs résument brièvement les avantages et complexités de l'échantillonnage de Monte Carlo:
Dans un traceur de rayons de distribution, la partie cruciale de l'éclairage direct Le calcul est la stratégie d'échantillonnage des tests de rayons d'ombre. Monte L'intégration Carlo avec un échantillonnage sur l'importance est utilisée pour mener à bien cela calcul. L'échantillonnage de l'importance implique la conception de des fonctions de densité de probabilité spécifiques à l'intégrande qui sont utilisées pour Générer des points d'échantillonnage pour la quadrature numérique. Probabilité Les fonctions de densité sont présentées pour aider à l'éclairage direct Calcul des luminaires de différentes formes simples. Une méthode pour Définition d'une fonction de densité de probabilité sur un ensemble de luminaires est présenté qui permet de transporter le calcul direct de l'éclairage avec un seul échantillon, quel que soit le nombre de luminaires.
Si nous commençons à disséquer ce résumé, voici quelques points importants:
- Les lumières ne sont pas des points: dans la vie réelle, nous ne traitons presque jamais d'une source de lumière ponctuelle (par exemple, une seule LED).
- Les ombres sont généralement douces: c'est une conséquence des lumières non-points. Il est très rare de voir une ombre véritablement bordée dans la vie réelle.
- Le bruit (particulièrement brillant artefacts d'échantillonnage) sont distrayants disproportionnés: les humains ont beaucoup d'intuition sur la façon dont les choses devraient regarder. Regardez la diapositive 5 (la sphère de verre sur une table) dans la présentation liée de l'OP. Notez les taches lumineuses dans l'ombre.
Lors du rendu pour un réalisme plus visuel, les deux ensembles de rayons de visibilité réfléchis et des rayons de calcul de l'éclairage doivent être échantillonnés et pondérés selon la surface fonction de distribution de réflectance bidirectionnelle .
Notez qu'il s'agit d'une méthode d'échantillonnage guidée distinctement différente de la méthode "Générer rayons dans une direction aléatoire" de la question initiale en ce qu'elle est:
plus précis: les images du fichier PDF lié subissent un peu du processus PDF. La figure 10 est une représentation raisonnable de l'original - note que le manque d'artefacts de moucheterie brillants que vous verrez parfois (comme à la figure 5 de la présentation originale).
significativement plus rapide: comme la note de présentation originale, l'échantillonnage non guidé de Monte Carlo peut prendre un certain temps à converger. Plus de rayons d'échantillonnage = beaucoup plus de calcul = plus de temps.