对某些结果的质疑:从光线追踪到分布式光线追踪

Question

我有一个简单的光线追踪器，我前段时间做的。我现在正在尝试做的是改进它，并将其转换为分布式光线跟踪器。我要做的第一件事是发射一束光线，而不是通过每个像素的单一光线。我的束中的每一条光线都从相对像素的中心略微抖动。然后，像素的最终颜色被确定为这些光线给出的结果的平均值。我想问你的是，我得到的结果是否正确，为什么它们是正确的，或者是否有什么地方错了。下面你可以找到一些图片：

正常RayTracing：

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分布式RayTracing，每个像素有10条光线：

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分布式RayTracing，每个像素有10条光线，光线增加：

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所以我的问题是：

1)当我从1光线切换到10光线时，我需要增加光线的强度，这正常吗？

2)第三张图片中的结果是否合理？

我猜这是错误的，原因是:我有类似的结果，而不是使用10光线，我只使用1，但总是从中心抖动。如下图所示：

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提前感谢！

Answer 1

分布式光线跟踪不是针对每个像素拍摄多条光线。像素非常小，通过它发射10条射线对图像没有显著影响。在分布式光线跟踪中，从交叉点拍摄多条光线，以模拟软阴影、运动模糊、光泽反射等。通过像素添加到光线的抖动实际上应应用于阴影光线。

1)当我从1光线切换到10光线时，我需要增加光线的强度，这正常吗？

这取决于您如何组合来自每条光线的颜色。如果计算每条光线的照度并对其进行平均，则像素应该不会太暗。

2)第三张图片中的结果是合理的吗？

我认为它比拍摄单条光线产生的锯齿更多。

Answer 2

你用来存储颜色的物体有一个有限的范围吗？如果是这样(例如每通道8位的颜色)，累积10条光线将使其最大化，然后除以10将得到较暗的颜色。您可以在添加光线之前将每条光线除以10，或者使用允许更大范围的颜色类别(浮动颜色，没有钳制到1.0，等等)。