Verslag deze week

Deze week hebben we vooral de papers over MLT (Metropolis Light Transport), ERPT (Energy Redistribution Path Tracing) en PMC-ER (Population Monte-Carlo Energy Redistribution) bekenen.

MLT zal door middel van mutaties paden met een grote bijdrage die moeilijk te vinden zijn grondiger onderzoeken. Voor scenes met lastige belichting (sterke indirecte belichting, (onrechtstreeks waargenomen) caustics, ...) heeft dit een veel betere convergentie tot gevolg.

ERPT tracht een van de zwakke punten van MLT, de startup bias, op te lossen. Concreet betekent startup bias in het geval van MLT dat er veel samples moeten genomen worden vooraleer de verwachte waarde van de schatter de oplossing genoeg benadert. Door een gewone path tracer uit te breiden met mutaties in ERPT, wordt de startup bias geelimineerd, terwijl ze toch het lokaal onderzoeken van interessante lichtpaden blijft ondersteunen. De term Energy Redistribution komt voort uit het feit dat een filter wordt gebruikt om informatie uit pader te verdelen over verschillende pixels (op een unbiased manier).

Bij ERPT worden echter een aantal belangrijke parameters vastgelegd, zoals de grootte van de perturbaties op paden. Dit is niet optimaal. Paden die bijvoorbeeld op schaduwgrenzen uitkomen zouden kleinere mutaties moeten krijgen dan paden die bijvoorbeeld in het midden van een diffuus vlak vallen. PMC-ER gaat er voor zorgen dat het algoritme zelf deze parameters aanpast.

Het algoritme werkt in grote lijnen als volgt : Het algoritme verloopt in verschillende iteraties. Er wordt een populatie van n paden bijgehouden die elk een zeker hoeveelheid energie bevatten. Elke iteratie wordt Energie uit deze paden door middel van mutaties en een ER filter verdeeld over verschillende pixels. Paden die reeds goed onderzocht zijn (die al veel energie op het beeld hebben afgezet) en paden die slechts een kleine bijdrage aan het beeld leveren, hebben een grotere kans om na elke iteratie tijdens een resampling stap te worden vervangen door nieuwe paden. In het begin van elke iteratie worden de parameters op basis van de vorige iteraties ingesteld.

We gaan voor deze thesis proberen PMC-ER te implementeren.