El Path tracing o traçador de camins és un algorisme que empra el mètode de Montecarlo per a renderitzar gràfics d'ordinador i obtenir escenes tridimensionals simulades. La il·luminació global és fidel a la realitat i s'aconsegueixen resultats foto-realistes. Fonamentalment, l'algorisme traça raigs des d'una càmera virtual, quan un raig colpeja una superfície reflectora o refractiva, repeteix el procés fins que arriba a una font de llum. La sèrie de raigs de la càmera a la llum formen un "camí". Fou introduït per Jim Kajiya el 1986 i deriba del ray tracing. El Path tracing té un caràcter de producció aleatòria de raigs, assoleix excel·lents resultats en fenòmens complexos que no es gestionen en el ray tracing, com a desavantatge s'obté més soroll. Aquest es pot reduir augmentant el temps de render.
Conversió de mostres en imatges Si el ray tracing utilitza només els raigs de la càmera corresponents exactament als centres dels píxels de la imatge, això pot provocar un fort efecte de muaré. Els traçadors de raigs normalment eliminen o redueixen l'aliàsing filtrant les freqüències que superen les que pot representar la resolució de la imatge. Per a fer-ho, usen un nucli del filtre, per exemple un filtre gaussià, o filtres com els de Mitchell–Netravali o Lanczos, que milloren la nitidesa però poden introduir artefactes en forma de ringing. O bé es mostregen punts al voltant del centre del píxel considerant el pes del nucli del filtre, o es fa un mostreig uniforme de punts al pla de la càmera i després les mostres s'afegeixen a qualsevol píxel els nuclis del qual intersequen la mostra. L'últim enfocament pot reduir una mica la variància, però pot ser incompatible amb els desenvolupadors.
Fins i tot amb la mitjana de milers de camins, els resultats del path tracing normalment contenen soroll visible. Encara que la manera més fiable (i no esbiaixada) de reduir el soroll és traçar més camins (o introduir millores, com un mostreig d'importància de millor qualitat), s'han utilitzat molts enfocaments esbiaixats per eliminar o reduir el soroll. El filtratge progressiu del soroll permet eliminar més ràpidament el soroll de les imatges sense sobrefiltrar ni desenfocar les zones sensibles. Les imatges obtingudes pel path tracing sovint contenen píxels molt brillants que en el parlar col·loquial s'anomenen «fireflies». Tot i que tècnicament aquestes mostres brillants són necessàries per obtenir una imatge no esbiaixada, subjectivament són inútils i poden augmentar significativament la variància. De vegades es filtren mostres individuals, en comptes dels valors acumulats dels píxels. S'han provat mètodes relacionats amb l'estimació de densitat amb nuclis d'amplada variable. Molts mètodes utilitzen la detecció de vores per aplicar filtres de supressió de soroll que difuminen la imatge preservant, alhora, les vores nítides dels objectes. La detecció de vores per al filtratge del soroll d'una imatge renderitzada normalment fa servir dades diferents de la luminància final, com la profunditat i el vector normal del primer punt intersecat pel raig de la càmera. Els filtres que preserven vores i que no depenen d'aquest tipus de dades inclouen filtres bilaterals, filtres guiats i filtres de mitjanes no locals. S'han provat mètodes basats en ondetes i altres filtres multiescalars, que poden tractar les característiques de freqüència variables de la imatge (per exemple, el desenfocament provocat per la profunditat de camp).
Referències
Categoria:Infografia Categoria:Realitat virtual