Al sombrear un punto en una superficie opaca, debe reunir la luz entrante y ponderarla con la función de distribución de reflectancia bidireccional (BRDF) del material.
El enfoque ingenuo es distribuir muestras por igual sobre el hemisferio y sondear todas las direcciones por igual para la luz entrante. Esto se llama muestreo uniforme (Fig. 1). Si bien esto funciona en la mayoría de los casos, puede llevar mucho tiempo converger hacia el resultado correcto.
Figura 1: muestreo uniforme en el hemisferio
Para acelerar las cosas, consideremos las propiedades de la superficie en cuestión. Una superficie difusa debe tener en cuenta la luz de todas las direcciones del hemisferio, donde la luz que proviene de ángulos planos tiene menos influencia. Un espejo perfecto solo necesita una sola dirección de acuerdo con la ley de la reflexión. El muestreo de importancia tiene esto en cuenta y distribuye muestras donde se espera que la luz tenga una mayor influencia, a juzgar por el BRDF. Para la superficie difusa, se usaría un muestreo de coseno (Fig. 2), lo que daría como resultado menos muestras en ángulos planos que presumiblemente tienen una influencia menor. Para el espejo perfecto, solo se dispara un solo rayo porque todas las demás direcciones tienen cero influencia de todos modos.
Figura 2: muestreo de coseno en el hemisferio
Ahora, el BRDF no es lo único que se puede tener en cuenta. Cuando haya conocido fuentes de luz de gran intensidad, a menudo es deseable dirigir más rayos hacia estas fuentes de luz, ya que estas direcciones presumiblemente tienen un mayor impacto en el resultado (es decir, hay más luz proveniente de estas direcciones). La idea de combinar varias estrategias de muestreo de importancia diferente en una se llama muestreo de importancia múltiple . Esta técnica no se limita al ejemplo dado de luces conocidas BRDF +, sino que se puede usar con cualquier tipo de heurística sensible que se le ocurra.
Las imágenes se generaron utilizando los puntos Hammersley de Holger Dammertz en el hemisferio .
