Основи на проследяването на лъчи

Когато рендирате с помощта на трасиране на лъчи, има проблем с така наречените „стълби“ на границите на обектите и текстурите. Източникът на проблема се крие във факта, че ние се опитваме да дискретираме аналитичната функция с някаква постоянна стъпка на отчитане. Това води до неизбежна загуба на данни и в резултат на това до загуба на качеството на изображението. Процесът на премахване на такива стълби се нарича Anti-Aliasing.

Няма AA

С AA

Цял екран Anti Aliasing. Метод за увеличаване на скоростта на отчитане при вземане на проби от функция. Най-непохватният начин е да направите изображението N пъти с леко изместване на наблюдателя спрямо първоначалната точка и да осредните резултата. Структурата на алгоритъма за проследяване на лъчи позволява това по малко по-различен начин. Можете да извършите субпикселно изобразяване (вместо 1 лъч на пиксел, изпратете N, разпределено в еднаква мрежа в пиксела). Отново осреднете резултата. Всъщност резултатът е близък до факта, че генерираме картина с висока разделителна способност и след това я мащабираме до дадена разделителна способност с размазване.
Професионалисти:

Адаптивна AA

Долната линия е да се изчислят допълнителни лъчи само там, където това е наистина необходимо. Адаптивното сглаждане се извършва в няколко стъпки.
Първо трябва да изобразим изображението в нормално качество. След това трябва да определите областите, в които трябва да направите прецизно преизчисляване. Обикновено тези области са граници на обекти или ръбове на не-текстури. За тяхното определяне най-често се използва операторът Sobel
Линейната конволюция на изображение с такова ядро ​​дава карта на вертикалните ръбове (за хоризонтални операторът трябва да бъде транспониран) на изображението.

основи
Вход Sobel
този начин
Резултат от Sobel

В пиксели, където интензивността на картата е по-голяма от определен праг, се извършва прецизиране.

броят обектите
Входът на Sobel бинаризиран

Е, за да сте сигурни, разширете малко резултата от прага, за да изчислите съседните пиксели.

проследяването
Входът на Sobel бинаризиран и разширен

По този начин можете да получите по-ефективно сглаждане.

Недостатъкът на тази алогоритма е, че тя не работи добре в подобни области.

Един от методите за глобално осветление, наричан още понякога SkyLight. Идеята е, че използваме небето като източник на светлина. Колкото повече небе се вижда от точката, в която изчисляваме осветеността, толкова повече тази точка е осветена. Формално методът може да бъде описан чрез интеграл над полукълбо около точка:
,

проследяването
Оклузия на околната среда