Accurate direct illumination using iterative adaptive sampling.

by syoyo

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(left: ordinary method. middle: the method. right: reference)

Michael Donikian, Bruce Walter, Kavita Bala, Sebastian Fernandez, and Donald P. Greenberg.
Accurate direct illumination using iterative adaptive sampling.
IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, 12(3):353–364, 2006.
http://www.graphics.cornell.edu/pubs/2006/DWB+06.html

[En]
Hmm… The method is simple and result is good.
I think this is the best method for direct illumination in the many-light source situation
(incluing IBL).

And the method can also be applied to Kollig and Keller’s Instant Global Illumination method.

Illumination in the Presence of Weak Singularities

[Ja]

複数光源環境における、直接光の効率的な計算方法です。

処理をピクセルブロック単位(8×8)にし、
ピクセルごとにどの光源をサンプルするかの PDF(確率分布関数) を構築するだけでなく、
ブロック単位でも PDF を構築して、その複合 PDF から光源をサンプルします。
これにより、ピクセル単位ではサンプル不足でうまく PDF が構築できなくても、
ブロック単位での PDF でカバーするということができます。

また、PDF は適応サンプリングによりじょじょにアップデートしていくことで、
ターゲット分布を収束させていきます。

アルゴリズムも簡単に見えますし、
unbiased かどうかは不明ですが結果を見るとほぼ MC ノイズが消えているので、
なかなかよさそうな手法です。

分布をじょじょにアップデートしていくのは、SMC(Sequential monte carlo)に
似た感じを受けますね。PDF を複合するのは、交換モンテカルロ法(Replica monte carlo)っぽい。
数学的にきちっと記述したら、SMC や RMC の一解釈という位置づけになったりして。

あと、本手法は直接光に限定していまが、
同じ複数光源に対するサンプルということで、本手法は
Illumination in the Presence of Weak Singularities
のインスタント GI にも使えそうです。
これで間接光も取り込むことができそうです。

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