我想对连续频率范围的光线进行建模，以便获得折射时具有颜色分离的光线跟踪图像。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，或者我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起来“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？

#1 楼

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，最终平均值的方差较小。这是Monte Carlo射线追踪中的一条常见经验法则。

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（我想）。因此，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会结束

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都能获得足够的样本，但仍将样本分配到每个通道的最重要频率。

总的来说，我怀疑只是使用一个只要光源光谱相当平滑，样本的均匀频率分布将更加简单并给出良好的结果。但是，如果您的光谱具有尖峰（例如LED，激光，荧光灯），则可能需要进行光谱重要性采样。