1.一種三維場景輻射亮度的漸進(jìn)式估算方法,其步驟為:
1)采用光線跟蹤技術(shù)對輸入的三維場景進(jìn)行繪制遍,得到光線與場景的交點x;
2)針對每一交點x,確定其初始光子收集的估算內(nèi)核半徑R;然后開始漸進(jìn)式多遍光子追蹤,直至交點x的當(dāng)前估算內(nèi)核半徑R小于設(shè)定閾值Rmin或者光子追蹤的遍數(shù)大于設(shè)定閾值Npass_max;其中,光子追蹤過程為:
21)從設(shè)定光源發(fā)射光子生成該三維場景的光子圖;
22)收集該交點x當(dāng)前估算內(nèi)核半徑R內(nèi)的光子,得到一光子集合;
23)根據(jù)該交點x的光子集合,計算該交點x當(dāng)前估算內(nèi)核半徑R內(nèi)的累積輻射通量;
24)計算該光子集合內(nèi)每一光子的輻射通量密度差異,然后將輻射通量密度差異最大的光子作為噪聲光子,從該光子集合中去除;
25)根據(jù)步驟24)優(yōu)化后的光子集合計算該交點x的估算內(nèi)核半徑R;
3)根據(jù)步驟2)最終得到的所有交點x的光子集合,計算該三維場景的最終累積輻射亮度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述累積輻射通量的計算方法為:首先計算第i遍光子追蹤后交點x的估算內(nèi)核半徑Ri-1內(nèi)的累積輻射通量密度為:為第i-1遍之后的累積輻射通量密度,Ri-1為第i-1遍之后的估算內(nèi)核半徑,Ei為交點x第i遍估算內(nèi)核半徑Ri-1內(nèi)所獲得的所有光子的平均輻射通量密度;然后計算光子集合Si中每一個光子ep所占據(jù)區(qū)域的平均輻射通量密度E(i,p);然后計算每一光子ep的平均輻射通量密度E(i,p)與交點x的累積輻射通量密度之間的差異值ζ(i,p);其中,Si是由以交點x為圓心以Ri-1為半徑的半球收集到的光子集合。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,根據(jù)公式計算所述差異值。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述根據(jù)光子集合計算交點x的估算內(nèi)核半徑R的方法為:設(shè)Pζ為噪聲光子eζ的空間位置,首先將當(dāng)前光子集合中超越位置Pζ的光子去除,然后根據(jù)得到的光子集合計算交點x當(dāng)前估算內(nèi)核半徑R內(nèi)的累積輻射通量;然后根據(jù)該累積輻射通量計算所述估算內(nèi)核半徑R。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述估算內(nèi)核半徑R的計算方法為:首先利用公式計算所述累積輻射通量;然后得出第i遍光子追蹤的 估算內(nèi)核半徑其中,li(x)=|x-Pζ|是以交點x為圓心的圓盤;Ri-1(x)為第i-1遍光子追蹤的估算內(nèi)核半徑。
6.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,采用公式計算所述最終累積輻射亮度其中,
7.如權(quán)利要求1或5所述的方法,其特征在于,確定交點x的初始光子收集的估算內(nèi)核半徑R的方法為:將交點x所在的多邊形的內(nèi)切圓的半徑長度或者外接圓的半徑長度作為初始光子收集的估算內(nèi)核半徑。