我最初写了一个pathtracer，它仅由BRDF反弹，每个样本都添加到一个缓冲区中，该缓冲区除以当前帧数。

现在，我想在每次反弹时进行下一个事件估计直接沿路径采样光。我如何“加权”通过常规路径跟踪采集的样本以及直接光照样本？即使我用光线的立体角对直射光进行加权，但如果我采样了1个以上的样本，就不能再除以帧数了吗？

评论

这与您的问题没有任何关系，但是您似乎很想听听它。如果您未听说过余弦加权采样，则应进行检查。无需乘以cos theta，而是使光线基于cos theta进行分布。最简单的方法是选择磁盘上的随机点（x / z），然后使y成为归一化向量。您最终将获得更多有意义的方向样本，并获得更快的收敛速度。
很难理解您要说的话。你能澄清你的问题吗？您是在谈论渐进式路径跟踪和重要性采样吗？

#1 楼

通过“ BRDF的弹跳”，我假设您的意思是在半球中随机选择方向并由BRDF加权，然后对这些样本求平均。我猜您正在每帧累积一个样本，因此将您除以当前的帧数。

要从理论上讲是“正确的”，还应将这些样本加权$ 2 \ pi $因为那是您要积分的半球的立体角。当您只有一个采样方法时，这并不是太重要，但是当您要合并多个采样方法时，如果您正确地考虑了这些因素，则可以更轻松地确保所有内容都是一致的。直接光采样，您必须将光采样概率密度转换为接收点的立体角概率密度。如果光样本在光源区域内是均匀的，则代替简单的$ 2 \ pi $权重，可以使用以下权重因子：
$$ \ frac {A} {r ^ 2}（ N_ \ text {light} \ cdot -L）$$
其中$ A $是光源的面积，$ r $是接收器点（当前路径点）与所选光源点之间的距离，$ N_ \ text {light} $是亮点的法线，$ L $是从路径点到亮点的单位向量。

此因子说明了采样的光源点将与接收器点成直角，并且随距离和光源表面上的角度而变化（这些点会在光源表面远离接收器倾斜的区域（例如边缘附近）聚集在一起

加权后，直接光样本与BRDF样本在相同的立体角域中，因此您可以将它们相加并除以总数个样本-如果您要每帧进行一个BRDF样本和一个光照样本，则现在将是帧数的两倍。

同样，正确的重要事情不是重复计算灯光的照度。由于您现在正在明确采样灯光，因此，如果在进行BRDF采样时确实碰到了灯光，则必须确保不包括发光颜色！否则，您最终将使灯光出现两倍于其应有的亮度。镜面部分。可以通过对BRDF进行重要性采样来更好地处理狭窄的镜面反射高光。这意味着在进行显式光采样时，您将只评估BRDF的漫反射分量，然后，如果您通过镜面反射射线照射光源，则会在其中包含其发光颜色。