在连续光谱射线跟踪中使亮度偏见有哪些副作用?


8

我想对连续频率范围内的光线进行建模,以便获得折射时具有色彩分离的光线追踪图像。我可以通过使用具有特定频率分布的光源来建模,方法是使用该分布来影响随机光线在给定频率范围内的概率,或者可以从均匀随机分布中选择频率,并使每条光线的亮度与特定频率下的频率分布。我认为第一个在物理上更准确,但是我怀疑第二个将使用更少的光线给出看上去“完成”的图像。这种直觉的怀疑正确吗?第二种方法会丢失图像中的任何功能吗?有没有办法在不损害图像的情况下提高速度?

Answers:


8

通常,具有可变分布的均匀加权样本(重要性采样)与具有可变权重的均匀分布样本相比,最终平均值的方差更低。这是蒙特卡洛光线追踪中的常见经验法则。

但是,要考虑的另一件事是,您最终将图像转换为RGB以进行显示(我认为)。因此,一个潜在的问题可能是,例如,如果光源在光谱的蓝色部分能量很少,那么您将在蓝色频率中放置少量样本,最终的RGB图像的蓝色通道可能最终会消失与其他频道相比,噪音太大。

解决此问题的一种方法可能是考虑光源光谱与用于生成输出的RGB颜色匹配曲线的乘积。您可以将这三个信号相互归一化,以确保在所有三个通道中获得足够的样本,但仍将样本分配到每个通道的最重要频率。

总而言之,我怀疑只要光源光谱相当平滑,简单地使用均匀的样本频率分布会更简单并获得良好的结果。但是,如果您的光谱带有尖峰(例如LED,激光,荧光灯),则可能需要进行光谱重要性采样。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.