增益控制策略下的梯度域路径追踪算法

针对梯度域路径追踪算法在像素平面均匀采样的策略会使渲染图像在不同频率区域的渲染质量差别较大的问题,提出增益控制策略下的梯度域路径追踪算法.引入平均梯度计算局部平均梯度值,筛选并标记出高频区域和低频区域,将低频区域的样本用于对高频区域增强采样;随着每轮渲染高低频区域的不断更新,自适应地对样本进行分配,实现像素平面采样的增益控制.一方面,在不同材质和光照的场景下,将改进算法和梯度域路径追踪算法进行实验对比,结果表明,文中算法使人眼敏感的高频区域渲染更加细腻;另一方面,使用均方误差、峰值信噪比和结构相似度3种图像质量评价指标评价渲染图像,并对比采样过程中3个指标的变化情况,结果表明,在保证样本数量相同的条件下,文中算法可以加快渲染的收敛速度,提高渲染效率.     

突变策略下多通路Metropolis光照传播

目的 针对多通路Metropolis光照传播（multiplexed Metropolis light transport,MMLT）算法在亮度不均匀区域接受概率低、采样数量与光照分布不对称以及亮度均匀区域样本流动性差的问题,提出一种兼顾整体和局部处理的融合突变策略。方法 整体上,以方差动态度量像素平面亮度均匀度,并自适应调整采样步长,记录每个像素位置的采样数量,当采样进行到当前采样像素的样本数量达到阈值,且当前样本是马尔可夫链起始样本或大突变后首个样本时,以方差度量当前采样像素及其8邻域范围内亮度均匀程度,并以方差的计算结果调整当前马尔可夫链的采样步长。若当前采样像素的样本数量达到阈值,且当前样本是马尔可夫链小突变时,则兼顾采样数量和光照强度计算当前像素8邻域内的采样权重。结果 实验将改进算法和MMLT算法在不同光照和材质的场景下进行对比,改进算法在保证高光区域渲染效果外,使亮度不均匀区域的渲染结果更加细腻,亮度均匀区域样本更为分散。结论 本文提出以方差动态度量图像亮度均匀度,自适应调整采样步长与加强高光区域采样相结合的融合突变策略,可以使样本在亮度不均匀区域聚集进行精细采样,在亮度变化剧烈处改善局部采样数量与光照分布不对称现象,在亮度均匀区域增强样本的遍历性。