基于可变核的自适应光辐射强度估算

针对传统的K最近邻(K-NN)光辐射强度估算只能通过发射大量的光子、增加光子密度来提高估算精度这一缺陷,提出用具有平滑性的可变核(VK)函数估算光辐射强度,通过计算光子到估算点的距离与该光子预先分配的半径之比,实现与传统估算算法不同的自适应光辐射强度估算。实验结果表明,VK算法不需发射大量光子就能改善图像质量且渲染速度快。

渐进式光辐射强度估算方法研究

光子映射能较好地渲染焦散、辉映现象,光辐射强度估算是其中重要的技术。新方法采用渐进式光子映射算法(PPM),先简化光辐射强度估算半径的方式,接着从理论上证明在发射多轮光子后光辐射强度误差的平均期望值及平均方差会随着光子数的增加而减少。实验显示采用新方法光辐射强度的估算精度逐步提高,渲染更清晰的图形。

改进的光辐射强度估算

光子图是一种高效的全局光照算法,能够模拟物理真实感光照效果。然而,经典的光子图算法的光辐射强度估算不够准确,尤其在物体的细节区域光通量计算有很大误差,细节部分的绘制质量很差。分析了光辐射强度估计的过程,找到了产生较大误差的原因,进而提出了一种改进的光辐射强度估算方法。对于搜索范围内的每个光子,求出它在绘制点的切平面上的投影,判断投影点与绘制点之间的距离是否小于搜索半径,进而决定是否使用该光子计算光通量。改进后的算法虽然增加了一些计算时间,但是显著地提高了光辐射强度估计的准确性。理论分析和场景测试证明改进后的算法明显改善了物体细节部分的绘制效果。