Was sind die Nebenwirkungen einer Vorspannungshelligkeit beim kontinuierlichen Raytracing?

Ich möchte Strahlen mit einem kontinuierlichen Frequenzbereich modellieren, damit ich bei der Brechung Raytrace-Bilder mit Farbtrennung erhalten kann. Ich kann eine Lichtquelle mit einer bestimmten Häufigkeitsverteilung modellieren, indem ich die Verteilung verwende, um die Wahrscheinlichkeit zu beeinflussen, dass ein zufälliger Strahl in einem bestimmten Frequenzbereich liegt, oder ich kann alternativ Frequenzen aus einer gleichmäßigen zufälligen Verteilung auswählen und die Helligkeit jedes Strahls proportional zu machen die Häufigkeitsverteilung bei ihrer jeweiligen Frequenz. Ich sehe das erste als physikalisch genauer an, aber ich vermute, dass das zweite Bilder liefert, die mit weniger Strahlen "fertig" aussehen. Ist dieser intuitive Verdacht richtig? Gibt es Funktionen, die beim zweiten Ansatz aus dem Bild verloren gehen? Gibt es eine Möglichkeit, die Geschwindigkeit zu erhöhen, ohne das Bild zu beeinträchtigen?

Im Allgemeinen ergeben gleichmäßig gewichtete Proben mit variabler Verteilung (Wichtigkeitsstichprobe) eine geringere Varianz im endgültigen Durchschnitt als gleichmäßig verteilte Proben mit variablen Gewichten. Dies ist eine gängige Faustregel beim Monte-Carlo-Raytracing.

Eine andere zu berücksichtigende Sache ist jedoch, dass Sie die Bilder schließlich zur Anzeige in RGB konvertieren werden (ich nehme an). Ein potenzielles Problem könnte also sein, dass, wenn eine Lichtquelle beispielsweise im blauen Teil des Spektrums nur sehr wenig Energie hat, Sie nur wenige Samples in die blauen Frequenzen einfügen und der blaue Kanal des endgültigen RGB-Bildes enden könnte im Vergleich zu den anderen Kanälen übermäßig laut.

Eine Möglichkeit, dies zu beheben, besteht darin, das Produkt des Spektrums der Lichtquelle mit den RGB-Farbanpassungskurven zu betrachten, die zur Erzeugung der Ausgabe verwendet werden. Sie können die drei gegeneinander normalisieren, um sicherzustellen, dass Sie in allen drei Kanälen genügend Samples erhalten, die Samples jedoch auf die wichtigsten Frequenzen für jeden Kanal verteilen.

Alles in allem vermute ich, dass die einfache Verwendung einer gleichmäßigen Häufigkeitsverteilung der Proben einfacher ist und gute Ergebnisse liefert, solange die Lichtquellenspektren ziemlich glatt sind. Wenn Sie jedoch Spektren mit scharfen Spitzen haben (z. B. LEDs, Laser, Leuchtstofflampen), ist wahrscheinlich eine Abtastung von spektraler Bedeutung erforderlich.