В области компьютерной графики несмещенный рендеринг относится к любому методу рендеринга , который не вносит систематическую ошибку или смещение в аппроксимацию сияния . Этот термин относится к статистической предвзятости , а не к более широкому значению субъективной предвзятости . По этой причине метод беспристрастного рендеринга может создать эталонное изображение [ необходимы пояснения ] для сравнения с рендерами, в которых используются другие методы. Проще говоря, объективный рендеринг пытается максимально точно имитировать реальный мир, не идя короткими путями. Трассировка пути и ее производные могут быть несмещенными, тогда как трассировка лучей изначально была смещенной.
С математической точки зрения, ожидаемое значение (E) несмещенной оценки — это среднее значение генеральной совокупности , независимо от количества наблюдений. Ошибка, обнаруженная при рендеринге, полученном с помощью метода объективного рендеринга, связана со случайной статистической дисперсией , которая проявляется в виде высокочастотного шума . Для данных дисперсия уменьшается на ( стандартное отклонение на ) . Это означает, что для уменьшения вдвое стандартного отклонения ошибки требуется в четыре раза больше данных; это делает методы беспристрастного рендеринга менее привлекательными для приложений реального времени или интерактивных приложений. Это означает, что изображение, созданное беспристрастным рендерером и выглядящее бесшумным и гладким, является вероятностно правильным .
Смещенный метод рендеринга не обязательно является неправильным и все же может создавать изображения, близкие к изображениям, заданным уравнением рендеринга, если оценка непротиворечива . Однако эти методы вносят определенную ошибку смещения (обычно в виде размытия) в попытках уменьшить дисперсию (высокочастотный шум). Зачастую смещенный рендеринг оптимизируется для ускорения вычислений за счет точности.
Важно отметить, что беспристрастный метод не может учитывать все возможные пути (поскольку их бесконечное количество) и не может выбирать идеальные пути для данного рендеринга (поскольку выбор одних путей среди других приводит к смещению). Трассировка пути , беспристрастный подход по своей сути, не может последовательно обрабатывать каустики , генерируемые точечным источником света , поскольку крайне маловероятно, что случайное создание единственного пути, который напрямую отражается в точке.
Прогрессивное фотонное картографирование (PPM), метод смещенного рендеринга, на самом деле довольно хорошо справляется с каустикой. Несмотря на предвзятость, PPM доказуемо непротиворечив, а это означает, что по мере того, как количество выборок стремится к бесконечности , ошибка смещения стремится к нулю (как и в несмещенном методе), а вероятность того, что оценка верна, достигает единицы.
