stringtranslate.com

Непредвзятый рендеринг

Indigo Renderer беспристрастен. Этот рендер 2009 года представляет собой немецкую сельскую дорогу.

Непредвзятый рендеринг в компьютерной графике относится к методам, которые избегают систематических ошибок или предвзятости в аппроксимации яркости изображения . Этот термин конкретно относится к статистическому предвзятости , а не субъективной предвзятости. Непредвзятый рендеринг направлен на максимально точное воспроизведение реального освещения и затенения без сокращений. Трассировка пути и ее производные являются примерами непредвзятых методов, тогда как традиционные методы трассировки лучей , как правило, предвзяты. [1]

Математическое определение

В математических терминах ожидаемое значение (E) несмещенной оценки является средним значением популяции , независимо от количества наблюдений. Ошибки в изображении, полученном с помощью несмещенной визуализации, обусловлены случайной статистической дисперсией , которая проявляется как высокочастотный шум. Дисперсия в этом контексте уменьшается на n (стандартное отклонение уменьшается на n) для n точек данных. [2] Следовательно, для уменьшения стандартного отклонения ошибки вдвое требуется в четыре раза больше данных , что делает несмещенную визуализацию менее подходящей для приложений реального времени или интерактивных приложений. Изображение, которое выглядит бесшумным и гладким с помощью несмещенной визуализации, является вероятностно правильным.

Предвзятое и беспристрастное отображение

Метод смещенного рендеринга все еще может производить изображения, близкие к желаемому результату, но вносит определенное количество ошибок (часто видимых как размытие) для уменьшения дисперсии (шума). Эти методы обычно оптимизируются для более быстрых вычислений за счет некоторой точности. [3]

Пример каустики

Непредвзятая техника, такая как трассировка пути, не может учитывать все возможные пути света из-за их бесконечного числа. Она не может выбрать идеальные пути для заданного рендера , так как это внесло бы предвзятость. Например, трассировка пути борется с каустикой от точечного источника света, потому что она вряд ли будет случайным образом генерировать точный путь, необходимый для точного отражения . [4]

С другой стороны, прогрессивное картирование фотонов (PPM), смещенная техника, эффективно обрабатывает каустики. Несмотря на смещение, PPM является последовательным, что означает, что по мере увеличения числа образцов до бесконечности ошибка смещения стремится к нулю, а вероятность того, что оценка верна, достигает единицы.

Список методов беспристрастной визуализации

Список беспристрастных рендереров

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Дэвид Клайн; Джастин Талбот; Пэррис Эгберт. «Отслеживание пути перераспределения энергии». CiteSeerX  10.1.1.63.5938 .
  2. ^ ab Джеймс Арво; Маркос Фахардо; Пэт Ханрахан ; Хенрик Ванн Йенсен; Дон Митчелл; Мэтт Фарр; Питер Ширли (2001). «Современное состояние трассировки лучей Монте-Карло для синтеза реалистичных изображений». CiteSeerX 10.1.1.9.6918 . 
  3. ^ «Предвзятость в передаче» (PDF) .
  4. ^ Опулент, Кен. «Освоение трассировки пути и 3D-рендеринга».

Библиография