对一些结果的质疑：从光线追踪到分布式光线追踪

Question

我有一个前段时间做的简单光线追踪器。我现在要做的是改进它并将其转换为分布式光线追踪器。我要做的第一件事是通过每个像素拍摄一束光线而不是单条光线。我的每一束光线都从相对像素的中心略微抖动。然后将像素的最终颜色确定为这些光线给出的结果的平均值。我想问你的是我得到的结果是否正确，以及它们正确的原因或是否有问题。您可以在下面找到一些图片：

普通光线追踪：

分布式光线追踪，每个像素有 10 条光线：

分布式光线追踪，每个像素有 10 条光线，光线增加：

所以我的问题是：

1) 当我从 1 条光线切换到 10 条光线时，我需要增加光线强度是否正常？

2) 第三张图的结果合理吗？

我猜这是错误的原因：如果不使用 10 条光线，我只使用 1 条光线，但总是从中心抖动，我会得到类似的结果。见下图：

提前致谢！

Answer 1

分布式光线追踪并不是要为每个像素拍摄多条光线。一个像素非常小，通过它射出 10 条光线对图像没有显着影响。在分布式光线追踪中，多条光线从交叉点射出，用于模拟柔和阴影、运动模糊、光泽反射等。您通过像素添加到光线的抖动实际上应该应用于阴影光线。

1) 当我从 1 条光线切换到 10 条光线时，我需要增加光线强度是否正常？

这取决于您如何组合每条光线的颜色。如果计算每条光线的照度并取平均值，像素应该不会那么暗。

2) 第三张图的结果合理吗？

我认为它比单射线产生的锯齿更严重。

Answer 2

您用来存储颜色的对象是否有限制范围？如果是（例如每个通道 8 位的颜色），累积 10 条光线将使其最大化，然后除以 10 将产生深色。您可以在添加之前将每条光线除以 10，或者使用允许更大范围的颜色类（不限制为 1.0 的浮动颜色等）。