論文の概要: Manifold Path Guiding for Importance Sampling Specular Chains

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2311.12818v1
• Date: Sun, 24 Sep 2023 14:07:31 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-01-15 15:32:10.470695
• Title: Manifold Path Guiding for Importance Sampling Specular Chains
• Title（参考訳）: 特異な鎖をサンプリングするためのマニフォールドパスガイド
• Authors: Zhimin Fan, Pengpei Hong, Jie Guo, Changqing Zou, Yanwen Guo, Ling-Qi Yan
• Abstract要約: 特定鎖と2つの非特異セパレータからなるサブパス内の光輸送挙動について検討した。 歴史的およびコヒーレントなサブパスから連続エネルギーを再構成することにより、重要サンプリングの文脈でシード鎖を生成することができる。 提案手法は, 最大40倍の分散還元率で, 最先端の非バイアス解より優れていることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 35.73160604088593
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Complex visual effects such as caustics are often produced by light paths containing multiple consecutive specular vertices (dubbed specular chains), which pose a challenge to unbiased estimation in Monte Carlo rendering. In this work, we study the light transport behavior within a sub-path that is comprised of a specular chain and two non-specular separators. We show that the specular manifolds formed by all the sub-paths could be exploited to provide coherence among sub-paths. By reconstructing continuous energy distributions from historical and coherent sub-paths, seed chains can be generated in the context of importance sampling and converge to admissible chains through manifold walks. We verify that importance sampling the seed chain in the continuous space reaches the goal of importance sampling the discrete admissible specular chain. Based on these observations and theoretical analyses, a progressive pipeline, manifold path guiding, is designed and implemented to importance sample challenging paths featuring long specular chains. To our best knowledge, this is the first general framework for importance sampling discrete specular chains in regular Monte Carlo rendering. Extensive experiments demonstrate that our method outperforms state-of-the-art unbiased solutions with up to 40x variance reduction, especially in typical scenes containing long specular chains and complex visibility.
• Abstract（参考訳）: 因果関係のような複雑な視覚効果は、モンテカルロのレンダリングにおいて不偏推定に挑戦する複数の連続した特異頂点を含む光経路によってしばしば生じる。 本研究では,特異鎖と2つの非特異分離子からなるサブパス内の光移動挙動について検討する。 すべての部分パスによって形成される鏡面多様体は、部分パス間のコヒーレンスを提供するために活用できることを示した。 歴史的およびコヒーレントなサブパスから連続的なエネルギー分布を再構成することにより、シード鎖は重要サンプリングの文脈で生成され、多様体ウォークを通じて許容鎖に収束する。 連続空間におけるシード鎖のサンプリングの重要性が、離散許容特異鎖のサンプリングの重要性の目標に達することを検証した。 これらの観測と理論解析に基づいて、長い特異な鎖を特徴とするサンプル挑戦経路を重要視するために、プログレッシブパイプライン、多様体経路案内器を設計、実装する。 我々の知る限りでは、これは正則モンテカルロレンダリングにおいて離散特異鎖をサンプリングする重要性を示す最初の一般的なフレームワークである。 広範にわたる実験により,本手法は最大40倍の分散低減を伴い,最先端の非偏差解よりも優れており,特に長鎖と複雑な視認性を有する典型的場面では顕著である。

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