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【摘要】：1）随机采样在基本光线追踪算法中，只追踪有限数目的光线。这是一个采样过程。可以使用随机采样绘制平滑的阴影；绘制模糊的反射和折射；考虑景深；考虑运动模糊。图3-21小规模采样效果通过追踪交点周围所有路径的光线来计算间接光照，为了避免无限渲染次数，所有的可能光线路径使用随机采样。双向路径追踪额外追踪了发自光源的光线，减少了路径追踪的采样次数。
1）随机采样
在基本光线追踪算法中，只追踪有限数目的光线。这是一个采样过程（sampling process）。
采样有很多种方法：
（1）均匀采样。举例：根据给定的区间绘制数学函数。
将区间划分为许多小的宽度一致的小区间，在小区间的中点处计算函数的值，最终将这些点平滑连接出来。
在小区间数目很少的情况下，均匀采样可能会得到错误的结果。
（2）随机采样。使用随机间隔宽度代替统一间隔宽度。
可以使用随机采样绘制平滑的阴影；绘制模糊的反射和折射；考虑景深；考虑运动模糊。
2）路径追踪
路径追踪算法考虑了全局光照问题。之前的光线追踪只考虑了四种类型的光线，没有哪一条光线考虑了物体之间的作用。(www.chuimin.cn)
图3-21 小规模采样效果
通过追踪交点周围所有路径的光线来计算间接光照，为了避免无限渲染次数，所有的可能光线路径使用随机采样。这种方法的光线分布通常是半球形，中心点是交点。
渲染有天空光的户外场景中，路径追踪算法非常有效率。因为这种场景下光变化的频率不高，也就是说，采样的函数值变化不大，小规模的采样依然可以得到很好的效果（见图3-21）。
双向（bidirectional）路径追踪额外追踪了发自光源的光线，减少了路径追踪的采样次数。
3）光子映射
两通道算法，考虑了全局光照和物体之间的反射，实现了（caustics effect）。
（1）Pass 1-创建photon map。光线（光子）从光源开始追踪，光子携带从光源散发的一部分能量。当光子在场景中传播时，可能被反射、穿透、吸收。当光子击中漫反射表面时，使用map存储射进的能量。photon map以k-d tree数据结构实现。
（2）Pass 2-渲染阶段。使用光线追踪算法。在交点处，使用存储在map中的信息去估计光照度。
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