Accurate computation of single scattering in participating media with refractive boundaries
Résumé
Volume caustics are high-frequency effects appearing in participating media with low opacity, when refractive interfaces are focusing the light rays. Refractions make them hard 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. Our method gives more accurate results than existing methods, faster. It uses minimal information and requires no precomputation or 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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