基本上,光能传递是允许这样做的原因:

在康奈尔大学关于光能传递的教程中提到:

但是在维基百科中,

辐射度是一种全局照明算法,从某种意义上说,到达表面的照明会不仅直接来自光源,还来自其他反射光的表面。
...
当前计算机图形环境中的辐射度方法源自(基本上与之相同)辐射度法。传热。

如果光线跟踪能够:

模拟各种各样的光学效应,例如反射(漫反射)和散射(即光的偏转)来自直线路径的射线,例如由于传播介质,颗粒或两种介质之间的界面不规则而引起的r />
该教程是否没有考虑这些效果,或者是否可以在射线追踪中使用光能传递方法来启用它们?
如果没有,这些光学效果不能完全模拟光能传递吗?光能传递算法可以更有效地解决漫反射问题?

#1 楼

光能传递不考虑镜面反射(即,仅处理漫反射)。 Whitted的光线跟踪仅考虑光泽或漫反射,可能是镜面反射。最后,Kajiya的路径跟踪是最通用的路径[2],可以处理任何数量的漫反射,光泽和镜面反射。 :由惠特(Whitted)或任何类型的“追迹射线”开发的技术。光线从照明设备传播到眼睛。通常,它具有以下形式:

L(S|D)*E


“ L”代表照明设备,“ D”代表漫反射,“ S”代表镜面反射或折射,“ E”代表眼睛,而符号“ *”,“ |”,“()”,“ []”来自正则表达式,表示“零或多个”,“或”,“分组”,“其中一个”,分别。 Veach [3]在其著名的论文中扩展了表示法,用“ D”表示Lambertian,“ S”表示镜面反射,“ G”表示光泽反射,“ T”表示透射。

以下技术分类为:


OpenGL阴影:EDL
阿佩尔的射线投射:E(D|G)L
惠特德的射线追踪:E[S*](D|G)L
卡吉亚的路径跟踪:E[(D|G|S)+(D|G)]L
戈拉的辐射度:ED*L

[1]保罗·S·赫克伯特。双向射线跟踪的自适应光能传递纹理。 SIGGRAPH计算机图形学,第24卷,第4期,1990年8月

[2] Siggraph 2001课程“蒙特卡洛射线追踪的最新技术用于逼真的图像合成”说:“分布式射线追踪并且路径跟踪
包括涉及非镜面散射的多次反射,例如E(D|G)*L。但是,即使这些方法也忽略了E(D|G)S*L形式的路径;也就是说,从光源发出的多次镜面反射都是苛性的。” >
[3]埃里克·维奇(Eric Veach)。用于光传输模拟的鲁棒蒙特卡洛方法。博士论文,斯坦福大学,1997年12月

评论


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路径跟踪表示法不能处理像ES * L这样的路径,但是如果它们是区域灯(不是准时灯),当然可以。另外,我认为您的参考文献[2]中的陈述完全是错误的。路径跟踪不会忽略焦散;这对他们来说不是很有效(光子贴图,Metropolis,VCM等更好)。
$ \ endgroup $
–内森·里德(Nathan Reed)
2015年8月25日在22:20



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感谢Ecir的解释(特别是正则表达式...我想知道他们是否双眼都考虑过E {2};)。当我提到“射线追踪”时,我是在引用康奈尔大学的教程时,他们没有提及任何特定的技术,这就是为什么我怀疑光能传递是射线追踪的一种还是部分属于射线追踪的原因。因此,如果要创建漫反射,您会选择光能传递中的路径跟踪吗?为什么(哪一个效率更高)?
$ \ endgroup $
–脚掌
15年8月26日在1:17

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@NathanReed我在ompf2上问了这个问题,他巧妙地说:“前向路径跟踪器无法采样的唯一光路类型是E(D | G)* S + L,其中L是其定义的光源在方向发射或位置上都涉及增量分布。例如点光源和方向光。可以使用Veach对照明器和传感器的扩展符号来描述这种路径,请参见其论文的8.3.2节。”
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– Ecir Hana
15年8月26日在21:10

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@Armfoot我肯定会进行路径跟踪。许多研究,书籍和代码可供学习。我不知道哪个会更快,但是变量太多(加速结构,阴影系统等)。在将场景划分成许多小三角形(FEM)之后,光能传递显然可以模拟热量的传播,我从未尝试过,唯一已知使用的产品是Autodesk Lightscape。最后但并非最不重要的一点是,您确定要只需要漫反射吗?
$ \ endgroup $
– Ecir Hana
15年8月26日在21:19

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@Armfoot表示法不使用E {2},其原因与多个灯不使用L {n}相同。这描述了单个路径或单个样本。我们通常形式化Monte Carlo渲染的方式是采用Kajiya渲染方程,然后将其转换为随机变量,其期望值是该方程的解。然后,您可以通过大量采样并估算均值来计算像素的值。光路或多或少对应于费曼图。
$ \ endgroup $
–别名
15年8月26日在21:34