Беспристрастный рендеринг - Unbiased rendering

В Индиго Рендерер беспристрастен. На этом рендере 2009 года изображена проселочная дорога в Германии.

В области компьютерная графика, непредвзятый рендеринг относится к любому рендеринг техника, которая не вносит систематических ошибок, или предвзятость, в приближение яркости. Термин относится к статистическая погрешность, а не в более широком смысле субъективная предвзятость. Из-за этого беспристрастная техника рендеринга может создать эталонное изображение[требуется разъяснение ] для сравнения с рендерами, в которых используются другие методы. Трассировка пути и его производные могут быть несмещенными, тогда как трассировка лучей изначально был предвзятым.

Математическое определение

Математически говоря, ожидаемое значение (E) беспристрастный оценщик это Средняя численность населения, независимо от количества наблюдений. Ошибка, обнаруженная в рендеринге, созданном с помощью техники беспристрастного рендеринга, связана с случайный статистическая дисперсия, что проявляется как высокая частота шум. Дисперсия уменьшается на (среднеквадратичное отклонение от ) для данные, что означает четыре раза столько данных необходимо, чтобы делить пополам стандартное отклонение ошибки; это делает беспристрастные методы рендеринга менее привлекательными для приложений реального времени или интерактивных приложений. Это означает, что изображение, созданное объективом визуализации, которое кажется бесшумным и гладким, будет вероятностно правильный.

А предвзятый метод рендеринга не обязательно неправильный, и он все равно может создавать изображения, близкие к тем, которые задаются уравнением рендеринга, если оценщик согласован. Однако эти методы вносят определенную ошибка смещения (обычно в виде размытия)[нужна цитата ] в попытках уменьшить дисперсию (высокочастотный шум). Часто предвзятый рендеринг оптимизируется для более быстрых вычислений за счет точности.

Пример каустики

Важно отметить, что беспристрастная техника не может учитывать все возможные пути (потому что их бесконечность) и может не выбирать идеальные пути для данного рендера (потому что выбор определенных путей вместо других приводит к смещению). Трассировка пути, непредвзятый подход по своей сути, не может последовательно обрабатывать каустика генерируется из точечный источник света, так как маловероятно случайное генерирование сингулярного пути, непосредственно отражающегося в точку.

Прогрессивный фотонное отображение (PPM), а предвзятый метод рендеринга, на самом деле довольно хорошо справляется с каустикой. Несмотря на предвзятость, PPM доказуемо согласован, что означает, что по мере увеличения количества выборок бесконечность, ошибка смещения стремится к нулю (как в несмещенной технике), а вероятность того, что оценка верна, достигает единицы.

Список объективных методов рендеринга

Список непредвзятых рендеров

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Дэвид Клайн; Джастин Талбот; Пэррис Эгберт. «Отслеживание пути перераспределения энергии». Университет Бригама Янга. CiteSeerX  10.1.1.63.5938. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)
  2. ^ Джеймс Арво; Маркос Фахардо; Пэт Ханрахан; Хенрик Ванн Йенсен; Дон Митчелл; Мэтт Фарр; Питер Ширли. «Современные достижения в области трассировки лучей Монте-Карло для синтеза реалистичных изображений». SIGGRAPH 2001 Курсы. CiteSeerX  10.1.1.9.6918. Цитировать журнал требует | журнал = (Помогите)

Список используемой литературы