Беспристрастный рендеринг - Unbiased rendering

Indigo Renderer объективен. На этом рендере 2009 года изображена проселочная дорога в Германии.

В области компьютерной графики , непредвзятый рендеринг относится к любой визуализации технологии , которая не вносит систематическую ошибку, или смещение , в приближение сияния . Этот термин относится к статистической смещенности , а не к более широкому значению субъективной смещения . Из-за этого метод беспристрастного рендеринга может создавать эталонное изображение для сравнения с рендерами, в которых используются другие методы. Проще говоря, беспристрастный рендеринг пытается максимально точно имитировать реальный мир, не делая сокращений. Трассировка пути и ее производные могут быть беспристрастными, тогда как трассировка лучей изначально была предвзятой.

Математическое определение

С математической точки зрения, ожидаемое значение (E) несмещенной оценки - это среднее значение генеральной совокупности , независимо от количества наблюдений. Ошибка, обнаруженная при рендеринге, созданном методом несмещенного рендеринга, связана со случайной статистической дисперсией , которая проявляется как высокочастотный шум . Дисперсия уменьшается на ( стандартное отклонение на ) для данных, что означает, что для уменьшения стандартного отклонения ошибки вдвое требуется в четыре раза больше данных ; это делает беспристрастные методы рендеринга менее привлекательными для приложений реального времени или интерактивных приложений. Это означает, что изображение, созданное несмещенным модулем визуализации, которое кажется бесшумным и гладким, является вероятностно правильным .

Смещен рендеринг метод не обязательно плохо, и все еще может создавать изображения , близкие к заданному уравнению рендеринга , если оценка состоятельна . Однако эти методы вносят определенную ошибку смещения (обычно в виде размытия) при попытках уменьшить дисперсию (высокочастотный шум). Часто предвзятый рендеринг оптимизируется для ускорения вычислений за счет точности.

Пример каустики

Важно отметить, что беспристрастная техника не может учитывать все возможные пути (потому что их бесконечность) и может не выбирать идеальные пути для данного рендеринга (потому что выбор определенных путей вместо других приводит к смещению). Трассировка пути , непредвзятый подход по своей сути, не может последовательно обрабатывать каустику, генерируемую точечным источником света , так как маловероятно случайное генерирование сингулярного пути, которое напрямую отражается в точку.

Прогрессивное фотонное отображение (PPM), метод смещенного рендеринга, на самом деле может довольно хорошо справляться с каустикой. Несмотря на смещение, PPM, вероятно, согласован, что означает, что по мере того, как количество выборок стремится к бесконечности , ошибка смещения стремится к нулю (как несмещенный метод), а вероятность того, что оценка верна, достигает единицы.

Список объективных методов рендеринга

Список непредвзятых рендеров

Смотрите также

Рекомендации

Библиография