在不考虑空气介质的散射效应时，我们假定光线在真空中传播，故光线的辐射率在传播过程不会发生变化。但真实地球世界却并非真空，大气散射、烟雾散射等丁达尔效应现象对渲染结果至关重要，这类光学效果涉及到散射介质，光线在此类介质中被吸收、散射，最终到达人眼的辐射率与未考虑介质散射的有非常明显的不同。

光线散射模型描述了光线碰撞到物体表面时以什么方式、什么方向进行反射、折射，在这里暂时不考虑次表面散射现象。光线的反射用BRDF函数描述，而透射则用BTDF函数描述，两者统一起来称为BSDF函数（双线散射分布函数）。

本篇承接上一篇《采样和重建（二）》，主要包含了在对场景的辐射率采样之后的图像重建方面的内容。

本篇承接上一篇《采样和重建（一）》，主要包含了分层抖动采样、Halton采样、(0,2)序列采样、最大最短距离采样和Sobol’采样方面的内容。

计算机作为离散数据的计算机器，只能使用采样的手段处理连续的数据。计算图形学本质上是采用虚拟摄像机处理虚拟空间的信号数据，因此在图形领域采样的身影无所不在，如何使用采样和重建的技术合成尽可能真实、无噪声、无走样的图像是图形学的一个重要话题。

最近捡起了pbrt这本书开始阅读，之前虽然对光线追踪有所得了解，但感觉比较凌乱、不成体系，于是打算深入阅读pbrt，对离线渲染做一个深入的了解。

pbrt专门有一章讲述了目前离线渲染的几种摄像机模型，图形学中的摄像机大多数为针孔摄像机模型，然而现实生活中并不存在这类的摄像机，它忽略了真实摄像头中的光穿过透镜的一些效应。为了实现景深和运动模糊的效果，需要做一些额外的设定。

又是好久没更新博客了，最近在写算法分析与设计课程的期末作业，作业的题目随意，我就随兴写了烟花粒子的四叉树可视化程序和光追渲染器的八叉树求交优化。之前写的光追渲染器对每个三角网格模型的求交都是暴力遍历所有的三角形，对于三角形数量很多的模型来说效率非常低，所以我捡起了这个渲染器并为每个三角网格模型构建一颗八叉树加快射线与三角形的求交速度。还真别说，性能提升巨大。所以这篇博客本质上是一个期末作业。最后，新年快乐！

本篇文章在前面的基础上，丰富光线追踪器的各种特性。本篇内容主要包含添加纹理映射、平面光源和球形光源、三角网格模型渲染、增加天空盒背景、构建BVH树、tbb多线程渲染加速、蒙特卡罗积分方法、重要性采样，后面部分涉及的高等数学和概率论内容较多。相关的全部代码在这里。

光线追踪技术是计算机图形学的一类全局光照算法，目前的影视行业大多都采用光线追踪做离线渲染。本章开始构建一个光线追踪离线渲染器（路径追踪），深入理解光线追踪的技术原理。主要参考资料为Peter Shirley的《Ray Tracing in One Weekend》。数学库沿用之前自己写的3D数学库，这方面的东西不再赘述。相关的完全代码在这里。