2020年11月计算机工程与设计Nov.2020
第41卷第11期COMPUTER ENGINEERING AND DESIGN Vol.41No.11
贺怀清，任玮洁9，刘浩翰
金瓶梅鉴赏辞典(中国民航大学计算机科学与技术学院，天津300300)
摘要：多通路Metropolis光线追踪(MMLT)算法的重要性函数忽略结构信息，导致光照强度低但结构信息丰富位置无法得到很好采样，为此提出一种基于信息3重新加权采样的改进算法。将能够表达结构的信息3引入重要性函数，平衡光照影响，根据重要性函数在突变过程中动态修改突变概率，优化算法在光照强度低但结构信息丰富的位置的采样分布％实验结果表明，该算法能够优化不同光照场景中的轮廓信息，提高渲染效果，达到渲染过程中自适应采样的目的。
ddc关键词：信息3；重要性函数；突变概率；多通路Metropolis；马尔可夫链
中图法分类号：TP39141文献标识号：A文章编号：10007024(2020)1-316-07
doi：10.16208/j.issnl000-7024.2020.11026
npoImproved MMLT algorithm based on re-weighted sampling with
informationentropy
HE Huti-qing,REN Wei-jie9,LIU Hao-han
顶尖人才
(College of Computer Science and Technology,Civil Aviation University of China,Tianjin300300,China) Abstract：Aiming at the problem that the importance function of the multiplexed Metropolis ight transport(MMLT)algorithm ignoresthestructuralinformation&whichleadstothepositionwithlowluminousintensitybutrichstructureinformationcannot be well sampled,an improved algorithm based on re-weighted sampling with information entropy was proposed.The information entropy which could express structure was introduced into the importance function to balance the effects of illumination.The mutation probability was dynamically modified according to the importance function in the mutation process.The sampling distribution of the algorithm at the position with low luminous intensity but rich structure information was then optimized.Experimental results show that the proposed algorithm can optimize the profile information&improve the rendering effect&and achieve the purpose of adaptively sampling in the rendering process in different illumination scenes.
功率放大器
Key words：information entropy；importance function；mutation probability；multiplexed Metropolis；Markov chain
0引言
由于传统光线追踪山算法的求交计算基本占据整个过程运算量，渲染时间较长，同时点采样容易造成图像走样。使用Monte Carlo光线追踪23+可以离散采样来估计场景中真实光照的近似结果，但对复杂光照场景的渲染仍有不足。因此Veach等⑷提出的MLT(Metropolis ight transport)算法由于在复杂场景中展现了强大的处理能力&引起了学者关注。以此为基础，研究者们提出了多种改进方案，最为经典的就是PSSMLT(primary sample space Metropolis ight transport)*+算法和MMLT(multiplexed Metropolis ight transport)算法。PSSMLT算法针对MLT采样局部性问题，将突变应用到基础样本空间&随机扰动获得路径。Hachisuka等提出的MMLT算法将多重重要性采样(ml tiple importance sampling,MIS)引入到基础样本空间&成为MLT发展的最新里程碑算法。
曾窄等*+引入双向Lightcuts算法思想提高路径空间连贯性以及路径重用率。贾洁等*］通过对初始样本进行方差过滤来减少启动偏差。Zirr等*］通过对萤火虫样本重新加权来减少样本估计的方差。湛少胜等*0+从样本采样数量出
KU2000
收稿日期：2019-08-01；修订日期：2019-11-13
基金项目：国家自然科学基金-民航联合研究基金项目(U133311O)
作者简介：贺怀清(1969-)，女，吉林白山人，博士，教授，CCF高级会员，研究方向为图形图像与可视分析；9通讯作者：任玮洁(1994-)，女，山西运城人，硕士研究生，研究方向为图形图像与可视分析；刘浩翰(1966-)，男&黑龙江富锦人，硕士，副教授，研究方向为图形图像与可视分析。E-mail:***************
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