全局光照算法技术（第2版）

目　　录

第1 章　导言 1

　1. 1　关于真实感图像合成 1

　　　1. 1. 1　真实感图像合成的重要性 2

　　　1. 1. 2　照片级真实感渲染的历史 3

　　　1. 1. 3　全局照明算法框架 8

　1. 2　本书的结构 9

　1. 3　如何使用本书 10

第2 章　光传输物理学 12

　2. 1　光学发展简史 12

　2. 2　光的模型 15

　　　2. 2. 1　量子光学 15

　　　2. 2. 2　波模型 15

　　　2. 2. 3　几何光学 15

　2. 3　辐射测量 16

　　　2. 3. 1　辐射量 16

　　　2. 3. 2　辐射测量项之间的关系 19

　　　2. 3. 3　辐射亮度的属性 20

　　　2. 3. 4　示例 22

　2. 4　发光 26

　2. 5　光与表面的相互作用 26

　　　2. 5. 1　双向反射分布函数 26

　　　2. 5. 2　双向反射分布函数的属性 27

　　　2. 5. 3　双向反射分布函数示例 29

　　　2. 5. 4　着色模型 32

　2. 6　渲染方程 35

　　　2. 6. 1　半球形公式 35

　　　2. 6. 2　区域公式 36

　　　2. 6. 3　直接和间接照明公式 37

　2. 7　重要性方程 38

　2. 8　测量方程 38

　2. 9　小结 38

　2. 10　练习 39

第3 章　蒙特卡罗方法 40

　3. 1　简史 40

　3. 2　简单而好用的蒙特卡罗技术 41

　3. 3　概率论的回顾 41

　　　3. 3. 1　离散随机变量 42

　　　3. 3. 2　连续随机变量 44

　　　3. 3. 3　条件概率和边际概率 46

　3. 4　蒙特卡罗积分 47

　　　3. 4. 1　随机变量的加权和 47

　　　3. 4. 2　估计量 49

　　　3. 4. 3　偏差 51

　　　3. 4. 4　精确度 51

　　　3. 4. 5　估计方差 52

　　　3. 4. 6　确定性求积法与蒙特卡罗 52

　　　3. 4. 7　多维蒙特卡罗积分 53

　　　3. 4. 8　蒙特卡罗方法小结 54

　3. 5　对随机变量进行采样 54

　　　3. 5. 1　逆累积分布函数 55

　　　3. 5. 2　拒绝采样 57

·Ⅳ· 全局光照算法技术(第2 版)

　　　3. 5. 3　查找表 58

　3. 6　减小方差 58

　　　3. 6. 1　重要性采样 59

　　　3. 6. 2　分层采样 60

　　　3. 6. 3　N-Rooks 或拉丁超立方算法 62

　　　3. 6. 4　将分层采样和重要性采样结合在一起 63

　　　3. 6. 5　将不同分布的估计量结合在一起 64

　　　3. 6. 6　控制变量 65

　　　3. 6. 7　准蒙特卡罗 66

　3. 7　小结 68

　3. 8　练习 68

第4 章　计算光传输的策略 70

　4. 1　渲染方程的公式