Accurate computation of single scattering in participating media with refractive triangle boundaries
Résumé
Single scattering effects, also called volume caustics, are high-frequency effects, appearing in participating media with low opacity. They are more visible and interesting in the presence of refractive interfaces that focus light rays. Refraction effects also make them harder to compute, since screen locality does not correlate with spatial locality in the medium. In this paper we give a new method for accurate computation of single scattering effects in a participating media enclosed by refractive interfaces. Our algorithm is based on the observation that although radiance along each camera ray is irregular, contributions from individual triangles are smooth. It uses minimal information and does not require additional data structures.
Nous nous intéressons ici aux matériaux translucides dont l'index de réfraction est différent de celui de l'environnement. La lumière interagit avec les particules qui composent le matériau, produisant des effets lumineux. Ces effets sont encore plus visibles en présence d'interfaces réfractives qui concentrent la lumière. La réfraction complique également les calculs: deux pixels proches à l'écran peuvent correspondre à des zones éloignées dans l'espace. Dans ce rapport, nous décrivons un nouvel algorithme pour le calcul des effets de scattering dans les milieux participants avec réfraction. Notre algorithme se base sur l'observation que, bien que la radiance le long d'un rayon soit très irrégulière, les contributions individuelles de chaque triangle sont très régulières, et il est possible d'en calculer les limites. Notre algorithme ne nécessite aucune structure de donnée annexe, et n'utilise que l'information déjà présente: la géométrie du triangle et la hiérarchie de boites englobantes.
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