Photon mapping uses forward raytrac

Photon mapping uses forward raytracing (ie. sending rays from light sources) calculate reflecting and refracting light (aka. caustics).

The following is from the homepage of the developer (Nathan Kopp):

”My latest fun addition to POV is the photon map. The basic goal of this implementation of the photon map is to render true reflective and refractive caustics. The photon map was first introduced by Henrik Wann Jensen. It is a way to store light information gathered from a backwards ray-tracing [sic] step in a data structure independent from the geometry of a scene.”

It is surprisingly fast and efficient. How is this possible when forward raytracing is so inefficient? For several reasons:

⦁ Photon mapping is only used to calculate illumination, ie. lighting values, not to render the actual scene. Lighting values do not have to be as accurate as the actual rendering (it does not matter if your reflected light ”bleeds” a bit out of range; actually this kind of ”bleeding” happens in reality as well (due to light diffusing from air), so the result is not unrealistic at all).

⦁ Photon mapping is calculated only for those (user-specified) objects that need it (ie. objects that have reflection and/or refraction).

⦁ The rays are not shot to all directions, towards the entire scene, but only towards those specified objects. Many rays are indeed shot in vain, without them affecting the final image in any way, but since the total amountof rays shot is relatively small, the rendering time does not get inacceptably longer.

⦁ The final image itself is rendered with regular backwards raytracing (the photon mapping is a precalcula- tion step done before the actual rendering). The raytracer does not need to use forward raytracing in this process (it just uses the precalculated lighting values which are stored in space).

As you have seen, for the photon mapping to work in an acceptable way, you have to tell the program which objects you want to reflect/refract light and which you do not. This way you can optimize a lot the photon mapping step.

Kết quả (Việt) 1:

Photon ánh xạ sử dụng chuyển tiếp raytracing (ie. gửi tia từ nguồn ánh sáng) tính toán phản ánh và refracting ánh sáng (aka. tụ).Sau đây là từ trang chủ của nhà phát triển (Nathan Kopp):"Niềm vui của tôi mới nhất bổ sung POV là bản đồ photon. Mục tiêu cơ bản của việc thực hiện này của bản đồ photon là để render tụ thực sự phản xạ và khúc xạ. Bản đồ photon đã được giới thiệu lần đầu tiên bởi Henrik Wann Jensen. Đó là một cách để lưu trữ thông tin ánh sáng được thu thập từ một tia ngược [sic] bước trong một cấu trúc dữ liệu độc lập từ hình học của một cảnh."Nó là đáng ngạc nhiên nhanh chóng và hiệu quả. Làm thế nào này raytracing có thể khi chuyển tiếp là không hiệu quả như vậy? Vì nhiều lý do:⦁ Photon mapping chỉ được sử dụng để tính toán chiếu sáng, tức là. giá trị ánh sáng, không để render trong bối cảnh thực tế. Giá trị ánh sáng không phải là chính xác như các rendering thực tế (nó không có vấn đề nếu bạn ánh sáng phản chiếu "chảy máu" một chút ra khỏi phạm vi; thực sự loại "chảy máu" xảy ra trong thực tế là tốt (do ánh sáng khuếch tán từ khí), do đó, kết quả không phải là không thực tế ở tất cả).⦁ Photon mapping tính toán chỉ dành cho các đối tượng (người dùng chỉ định) cần nó (tức là. các đối tượng có sự phản ánh và/hoặc sự khúc xạ).⦁ Các tia không bị bắn vào tất cả các hướng, hướng về toàn bộ khung cảnh, nhưng chỉ đối với các đối tượng quy định. Nhiều tia đang thực sự bị bắn trong vô vọng, không ảnh hưởng đến hình ảnh cuối cùng trong bất kỳ cách nào, nhưng kể từ khi bắn tia amountof tất cả là tương đối nhỏ, thời gian tái tạo không nhận được inacceptably dài hơn.⦁ hình ảnh cuối cùng kết xuất với thường xuyên ngược raytracing (photon mapping là một precalcula-tion bước thực hiện trước khi tái tạo thực tế). Lúc không cần sử dụng raytracing phía trước trong quá trình này (nó chỉ sử dụng các giá trị precalculated chiếu sáng được lưu trữ trong không gian).Như bạn đã thấy, photon lập bản đồ để làm việc một cách chấp nhận được, bạn phải cho biết chương trình ánh sáng các đối tượng bạn muốn phản ánh, refract và bạn không. Bằng cách này bạn có thể tối ưu hóa rất nhiều photon mapping bước.

Kết quả (Việt) 2:

Lập bản đồ photon sử dụng raytracing về phía trước (tức là gửi tia từ nguồn ánh sáng.) Tính toán phản ánh và ánh sáng khúc xạ (hay còn gọi là chất ăn da.). Sau đây là từ trang chủ của nhà phát triển (Nathan Kopp): "Ngoài niềm vui mới nhất của tôi để POV là bản đồ photon . Mục tiêu cơ bản của điều này thực hiện các bản đồ photon là để render chất ăn da phản xạ và khúc xạ thật. Các bản đồ photon lần đầu tiên được giới thiệu bởi Henrik Wann Jensen. Đó là một cách để lưu trữ thông tin ánh sáng thu thập từ một bước lùi ray-tracing [sic] trong một cấu trúc dữ liệu độc lập từ hình học của một cảnh. " Đó là nhanh chóng đáng ngạc nhiên và hiệu quả. Làm thế nào có thể như vậy khi tiến raytracing là rất không hiệu quả? Đối với một số lý do: ⦁ lập bản đồ Photon chỉ được sử dụng để tính toán chiếu sáng, tức là. giá trị ánh sáng, không phải để làm cho khung cảnh thực. Giá trị ánh sáng không phải là chính xác như việc vẽ thực tế (nó không quan trọng nếu bạn phản xạ ánh sáng "chảy máu" một chút ra khỏi phạm vi, thực sự loại "chảy máu" xảy ra trong thực tế cũng như (do ánh sáng khuếch tán từ không khí ), do đó kết quả là không thực tế ở tất cả). ⦁ lập bản đồ Photon chỉ được tính toán cho những người (người dùng chỉ định) các đối tượng cần nó (tức là. các đối tượng có phản xạ và / hoặc khúc xạ). ⦁ các tia không bắn tất cả hướng, hướng tới toàn bộ khung cảnh, nhưng chỉ đối với những đối tượng quy định. Nhiều tia có thực sự bắn vào hư không, nếu không có họ ảnh hưởng đến hình ảnh cuối cùng trong bất kỳ cách nào, nhưng kể từ khi tổng tia amountof shot là tương đối nhỏ, thời gian render không nhận inacceptably lâu hơn. ⦁ Những hình ảnh cuối cùng chính nó được trả lại với ngược thường xuyên raytracing ( các bản đồ photon là một bước sự precalcula- thực hiện trước khi dựng hình thực tế). Các raytracer không cần phải sử dụng mong Raytracing trong quá trình này (nó chỉ sử dụng các giá trị ánh sáng precalculated được lưu trữ trong không gian). Như bạn đã thấy, đối với các bản đồ photon để làm việc một cách chấp nhận được, bạn phải nói với các chương trình các đối tượng bạn muốn phản ánh / khúc xạ ánh sáng và bạn thì không. Bằng cách này bạn có thể tối ưu hóa rất nhiều các bước lập bản đồ photon.