40、混合延迟路径追踪技术解析

混合延迟路径追踪技术解析

1. 混合方法概述

为了提高效率，我们将镜面反射和漫反射光照分量分开处理，例如重用前一帧中与视图无关的漫反射分量。整体流程如下：
1. 射线启发式判断 ：通过对前一帧未过滤的结果根据相机运动进行重新投影，然后将每个像素的结果与目标射线数量进行比较，以此决定是否需要新的射线。
2. 屏幕空间遍历 ：从最后一帧的深度缓冲区开始遍历。由于只使用一个Z缓冲区层，我们假设其有一定厚度t，计算公式为：
[t = d \cdot \tan(\frac{\alpha_{fov}}{2}) \cdot \frac{w}{h}]
其中，(\alpha_{fov}) 是相机的视野，d 是片段到相机的距离，w 和 h 分别是屏幕的宽度和高度（以像素为单位）。这个厚度近似值有助于避免射线在像素边缘穿透封闭表面。在屏幕空间射线步进过程中，如果采样点位于深度缓冲区之后且超出可接受的厚度范围，则停止屏幕空间遍历，将该射线分类为未命中。为解决读取前一帧辐照度结果不准确的问题，我们存储一个不包含与视图相关分量（镜面反射）或 alpha 混合几何的缓冲区，并通过一个常数因子补偿能量损失。最后将射线步进结果写入射线长度缓冲区，并重建前一帧缓冲区中的获取位置。
3. BVH 遍历 ：在屏幕空间投射结束的位置继续在 BVH 中进行射线遍历，并评估辐射值。如果未命中，则将天空盒获取结果写入累积缓冲区，该缓冲区存储所有射线投射的辐射总和。可以根据估计的瓣大小从过滤后的 mip 级别读取，以减少方差。
4. 过滤 ：在合成遍历结果之前