【RayTracing】采样技术

简单来说：光线追踪就是从视点和像素两点成一条射线，投射光线到场景中，返回光线碰撞到的物体的颜色。

但是，对每个像素只投射一条光线，会造成锯齿现象。

下面介绍几种在像素格内的采样技术，从而投射多条射线进行颜色中和，从而形成抗锯齿的效果。

随机采样

在2D像素格内，随机选取n个采样点。这些采样点在1D投影上的分布状态并不好，随机采样的效果还是略差。如下图所示：

抖动采样

对像素格进行了分层管理的方法，先等分成n*n个子网格。

然后在每个子网格中进行随机采样。采样分布明显好于随机采样。

n-Rooks采样

n-Rooks采样和抖动的区别是，抖动采样在n*n网格中时需要个采样点，而n-Rooks只需要n个采样点

要求是各行各列中只存在一个采样点。刚开始是生成一条直线（如下图），然后在保持n-Rooks的状态下，随机混合x.y坐标

1D投影尚可，但是2D分布并不如抖动采样。

多重抖动采样

例如在16*16的网格上，添加4*4的网格，视为子网格。在每个子网格中生成一个采样点，然后在子子网格中遵循n-Rooks。

多重采样效果较好。

Hammersley采样

该类采样是基于计算机数字表示法，不算是随机采样。

对整数i，其基数为2 取根的反函数 如下表：

n个2D采样点的序列可以定义为n个采样点pi的集合

其1D投影为等间隔采样，对于给定的n值，只存在唯一一个Hammersley采样。

当邻接像素采用相同的采样点集时，会产生严重失真。所以该方法不适合单独使用