Photon Mapping

Abbildung 1: Schematische Darstellung verschiedener Lichttypen: Sphere Light,
Point Light und Area Light (v. l.)
• Unabhängig von der Geometrie: es können beliebige Formen und auch
beliebig komplexe Szenen verwendet werden, da die Daten nicht aufwändig
in Texturen gespeichert werden.
• Unabhängig vom Betrachter: da anstatt eines Helligkeitswertes Treffer mit
Richtung und Intensität gespeichert werden, ist die errechnete Beleuchtung
unabhängig vom Betrachter. Ändern sich weder die Szene, noch die
Beleuchtung, so können die berechneten Daten aus beliebigen Blickwinkeln
genutzt werden.
• Alle Arten von Oberflächen können simuliert werden. Also spiegelnde,
glänzende, diffuse und beliebige Mischformen.
4 Photon Map
4.1 Photon Tracing
Photon Tracing beschreibt den Teil des Photon Mappings, in dem die sogenannte
Photon Map aufgebaut wird. Dazu werden von allen Lichtquellen aus zufällig
Photonen in die Szene geschossen und deren Treffer in der Photon Map gespeichert
9 . Die Anzahl n der verschossenen Photonen hängt dabei von der Helligkeit
der Lichtquelle, die Richtung von der Art der Lichtquelle ab(vgl. Abbildung 1).
Bei steigender Anzahl von Lichtquellen müssen nicht generell mehr Photonen
verschossen werden, da jede Lichtquelle nur noch einen kleineren Teil zur gesamten
Beleuchtung beiträgt 10 . Wurden alle n Photonen verschossen, so muss
die Leistung jedes Treffers mit der Gesamtzahl der Photonen skaliert werden.
Die Beleuchtung einer Szene mit 10.000 Photonen soll nur genauer sein als mit
100 Photonen, nicht heller 11 .
9 Vgl. Henrik Wann Jensen, Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, S. 55
10 Vgl. Henrik Wann Jensen, Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, S. 59
11 Vgl. Henrik Wann Jensen, Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, S. 56
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