重要性抽样和多重重要性抽样之间有什么区别？

#1 楼

在不透明表面上为点着色时，您需要收集入射光并使用材料的双向反射分布函数（BRDF）对其加权。

天真的方法是将样本均匀分布在半球上并平等地探测所有方向的入射光。这称为统一采样（图1）。尽管在大多数情况下这是可行的，但收敛到正确的结果可能要花费很长时间。

图1：对半球进行均匀采样

为了加快速度，让我们考虑所讨论的曲面的属性。漫射表面需要考虑半球各个方向的光线，其中来自平角的光线影响较小。根据反射定律，一面完美的镜子只需要一个方向。根据BRDF的判断，重要采样会考虑到这一点，并在希望光线产生更大影响的情况下分配样本。对于扩散表面，将使用余弦采样（图2），从而导致较少的平角采样，其影响可能较小。对于完美的反射镜，由于所有其他方向仍然具有零影响，因此仅拍摄单光线。

图2：在半球上的余弦采样

现在，BRDF为不是唯一可以考虑的事情。当您知道强度很强的光源时，通常希望将更多的光线指向这些光源，因为这些方向可能会对结果产生更大的影响（即，有更多的光线来自这些方向）。将各种不同重要性采样策略组合为一个的想法称为多重要性采样。此技术不仅限于给定的BRDF +已知光示例，还可以与您能想到的任何一种明智的启发式方法一起使用。

图像是使用Holger Dammertz的Hammersley Points生成的。半球。