Henrik Wann Jensen이 1996년에 개발한 알고리즘.
이 분이 쓰신 Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping 을 참고해서 구현했다. 부록으로 뒤쪽에 소스코드까지 있으니 가지고 노는 것이 그리 어렵지는 않았다.
포톤 맵핑은 크게 2개의 패스로 나뉜다.
첫번째 패스에서는 조명에서 포톤들을 뿌리는 것이다. (photon tracing)
포톤은 radiance가 아니라 flux를 전달하는데 포톤이 반사되는 것은 ray tracing과 똑같이 재질에 따라서 반사 방향을 정하게 된다.
그런데 그 크기는 BRDF가 아니라 반사도 값으로 반사하게 되는데, 이렇게 모델링한 정확한 수학적 근거는 잘 모르겠다.
Pbrt에서는 Veach가 고안한 방법으로 설명을 하는데 importance 값에 대해서 이해를 하지 못하고 있다.
또, 고민이 되는 부분은 이미지 기반 조명을 어떻게 해야할까 하는 것이다.
암튼, 두번째 패스에서는 뿌려진 포톤을 이용해서 렌더링을 하는데,
direct 조명과 specular 반사는 기존의 path tracing 방법을 사용하고 caustics는 caustics photon map에서 그대로 눈으로 가는 radiance를 추정한다.
diffuse-diffuse 반사는 global photon map을 사용하는데 caustics와 같이 photon map에서 바로 radiance를 구할 수도 있지만 이렇게 하면 적절한 파라메터가 전달되지 않으면 radiance 추정 방법에 따른 곰팡이 같은 원형 모양의 패턴이 나타나기 쉽다.
이런 패턴이 보이지 않도록 곧바로 표면에서 반사되는 radiance를 구하는 것이 아니라 그 표면에 들어오는 radiance를 추정해서 반사되는 radiance를 구한다. 이것을 final gather 라고 한다.
radiance estimate
샘플개수는 1024
