ACM通信
研究突出了
探索光传输路径流形的几何工具
来源:iStockPhoto.com
用物理模拟光创造的逼真图像已经成为我们日常生活中无处不在的元素。制作这类图像的最成功的技术在详细的软件模拟中复制关键的物理现象，包括光源的发射、在空间中的传输以及在大气和物体表面的散射。在数学上，这种计算涉及到许多高维积分的近似，图像的每个像素一个，通常使用蒙特卡罗方法。尽管渲染算法已经取得了很大的进展，基于物理的渲染现在已经在许多应用中被常规使用，但经常发生的情况仍然会导致这些算法变得不切实际的慢，迫使用户进行不切实际的场景修改以获得满意的结果。
光的传输是复杂的，因为光可以在一个场景中沿着各种不同的路径流动，尽管只有其中的一个子集对最终的图像做出了相关的贡献。当难以找到重要路径时，模拟就会失效。常见的材料如光滑的金属或玻璃表面很容易导致这种情况，只有很少的照明路径参与，导致尖尖的被积函数和较差的收敛性。如何有效地处理这类案件一直是一个长期存在的问题。
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