Quali sono gli effetti collaterali della luminosità di polarizzazione nel raytracing a spettro continuo?


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Voglio modellare i raggi con una gamma continua di frequenze in modo da poter ottenere immagini raytracing con separazione dei colori sulla rifrazione. Posso modellare una sorgente luminosa con una distribuzione di frequenza specificata usando la distribuzione per influenzare la probabilità di un raggio casuale che giace in un dato intervallo di frequenza, o in alternativa posso scegliere frequenze da una distribuzione casuale uniforme e rendere la luminosità di ciascun raggio proporzionale a la distribuzione della frequenza alla sua particolare frequenza. Vedo il primo come fisicamente più accurato, ma sospetto che il secondo darà immagini "finite" con meno raggi. Questo sospetto intuitivo è corretto? Ci sono delle funzioni che andranno perse dall'immagine con il secondo approccio? C'è un modo per aumentare un po 'la velocità senza compromettere l'immagine?

Risposte:


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Generalmente, i campioni ponderati uniformemente con una distribuzione variabile (campionamento per importanza) offrono una varianza inferiore nella media finale rispetto ai campioni distribuiti uniformemente con pesi variabili. Questa è una regola empirica comune nel raytracing di Monte Carlo.

Tuttavia, un'altra cosa da considerare è che alla fine convertirai le immagini in RGB per la visualizzazione (presumo). Quindi un potenziale problema potrebbe essere che se una fonte di luce ha pochissima energia nella parte blu dello spettro, ad esempio, inserirai pochi campioni nelle frequenze blu e il canale blu dell'immagine RGB finale potrebbe finire eccessivamente rumoroso rispetto agli altri canali.

Un modo per risolvere questo problema potrebbe essere quello di considerare il prodotto dello spettro della sorgente luminosa con le curve di corrispondenza dei colori RGB utilizzate per generare l'output. Potresti normalizzare i tre l'uno contro l'altro per assicurarti di ottenere abbastanza campioni in tutti e tre i canali, ma distribuendo comunque i campioni alle frequenze più importanti per ciascun canale.

A conti fatti, sospetto che il semplice utilizzo di una distribuzione uniforme della frequenza dei campioni sarà più semplice e darà buoni risultati purché gli spettri della sorgente luminosa siano abbastanza fluidi. Ma se si dispone di spettri con punte acuminate (ad esempio LED, laser, lampade fluorescenti), sarà probabilmente necessario il campionamento dell'importanza spettrale.

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