YafaRay 0.1.1 的降噪試驗 - Photon Mapping

本文討論YafaRay 0.1.1版，使用 Photon Mapping 照明方法的降噪方法。

下圖（圖1）是比較的基準圖，著色成像設定為：Photons=2,000,000; Diff. Radius=0.02; Search=200; FG bounces=1; FG samples=1; AA Passes=1; AA Samples=1; AA inc. samples=1; AA Threshold=0.003。可以看見圖中滿是噪點，噪點大致區分成兩種類型：門上的光點，和其他部分的顆粒狀噪點。

 

根據 YafaRay 論壇 condar 的說明：當使用 photon mapping，最主要的降噪方法是提高 FG samples 的值。我以前一直以為 Final Gather 只會做一次，但感謝 condar 告訴我，Final Gather是每次 AA 運算都會執行的。下圖（圖2）的 FG samples=256, AA Passes=100，其餘設定跟圖1相同，成像時間 4h 25' 44"。

 

門以外的顆粒噪點明顯地改善。門上的亮點也有改善，但改善幅度感覺上不如顆粒噪點。下圖（圖3）用來比較提高 AA samples 的降噪效果，FG samples=1; AA Passes=100; AA Samples=8; AA inc. samples=8; Time=4h 20" 51'。

 

顯然地，門上的亮點幾乎消失，但門以外區域的顆粒噪點還是非常嚴重。從以上的試驗，幾乎可以確定：

• 對付顆粒噪點，增加 FG samples 比提高 AA samples 有用。
• 對付亮點，提高 AA samples 比增加 FG samples 有用。

接下來的問題是，FG samples 和 AA samples 加在一起會產生什麼效果？下圖（圖4）是我的第一次嘗試，把 FG samples 和 AA samples 的值各降一半，設定為：FG samples=128; AA Passes=100; AA Samples=4; AA inc. samples=4; Time=10h 0" 44'。



圖四清除顆粒的效果比圖2好，但消除亮點的效果比圖3差。看起來 FG samples + AA samples 的綜合效果在清除顆粒上比清除光點要好。因此似乎提高 AA Samples，可以降低 FG samples，但提高 FG samples，卻不見得能降低 AA Samples。下圖（圖5）的設定是：FG samples=64; AA Passes=100; AA Samples=8; AA inc. samples=8; Time=11h 29"。



圖5在消除顆粒和亮點上，都比圖4好。跟圖3比較，消除亮點的能力雖比較好，但並不顯著。本次試驗得到的結論為：

• 對付顆粒噪點，增加 FG samples 比提高 AA samples 有用。
• 對付亮點，提高 AA samples 比增加 FG samples 有用。
• FG samples + AA samples 的綜合效果在清除顆粒上比清除光點要好；
• 因此，提高 AA Samples，可以降低 FG samples；但提高 FG samples，卻不見得能降低 AA Samples。

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