Podczas cieniowania punktu na nieprzezroczystej powierzchni należy zebrać przychodzące światło i obciążyć je za pomocą dwukierunkowej funkcji rozkładu odbicia (BRDF) materiału.
Naiwnym podejściem jest równomierne rozprowadzanie próbek na półkuli i równomierne badanie wszystkich kierunków pod kątem napływającego światła. Nazywa się to jednolitym próbkowaniem (ryc. 1). Chociaż działa to w większości przypadków, osiągnięcie prawidłowego wyniku może zająć dużo czasu.
Ryc. 1: Jednolite pobieranie próbek na półkuli
Aby przyspieszyć, rozważmy właściwości danej powierzchni. Rozproszona powierzchnia musi uwzględniać światło ze wszystkich kierunków na półkuli, gdzie światło pochodzące z płaskich kątów ma mniejszy wpływ. Idealne lustro potrzebuje tylko jednego kierunku zgodnie z prawem odbicia. Ważność próbkowania bierze to pod uwagę i rozdziela próbki tam, gdzie oczekuje się, że światło będzie miało większy wpływ, sądząc z BRDF. W przypadku powierzchni rozproszonej zastosowane zostanie próbkowanie kosinusowe (ryc. 2), co da mniej próbek pod płaskimi kątami, które prawdopodobnie mają mniejszy wpływ. Aby uzyskać idealne lustro, strzelany jest tylko jeden promień, ponieważ wszystkie inne kierunki mają zerowy wpływ.
Rysunek 2: Próbkowanie cosinusa na półkuli
Teraz BRDF nie jest jedyną rzeczą, którą można wziąć pod uwagę. Kiedy znasz źródła światła o dużej intensywności, często pożądane jest skierowanie większej ilości promieni w kierunku tych źródeł światła, ponieważ kierunki te prawdopodobnie mają większy wpływ na wynik (tj. Więcej światła pochodzi z tych kierunków). Pomysł połączenia różnych strategii próbkowania o różnej ważności w jedną nazywa się próbkowaniem o wielu ważnościach . Ta technika nie jest ograniczona do podanego przykładu znanych lamp BRDF +, ale może być stosowana z dowolnym rozsądnym heurystycznym, jaki możesz wymyślić.
Obrazy zostały wygenerowane przy użyciu punktów Hammersleya Holgera Dammertza na półkuli .
