每像素取样多重射线的意义是什么？

Question

多采样像素在光线跟踪中的作用是什么？在我编写射线追踪器的经验中，从来没有任何噪音，只有低分辨率下的轻微混叠，但在我看到的大多数图表中，在单个采样像素中，有大量的噪声和黑点。这个问题在单个像素上的噪声是否仅限于全局照明/反混叠？或者每个像素使用多个样本还有另一个好处吗？

Answer 1

首先，传统的射线追踪器产生的图像总是受到噪声的影响。噪声主要来源于计算渲染方程的间接极限部分。回想一下，一般呈现公式是：

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这里，积分部分对应于间接照明，并用重要抽样算法求解。这就要求我们在一个交点p上对任意方向的多条射线进行采样。这可以通过以下方式实现：

1. 在多个方向的每个交叉口支路上解决间接照明问题。
2. 在每个交点p上跟踪每个像素的多条射线和样本随机方向
3. 两者的结合。

现在，传统上解决混叠的方法是用像素来采样随机方向。注意，这不是解决这个问题的唯一方法。你也可以渲染一张高分辨率的图像，然后再进行低比例尺。