Global_photon_map (Карта фотонов).

Global photon map похожа на irradiance map. Она так же используется для представления освещения в сцене, и представляет коллекцию точек в 3D пространстве. Однако, photon map построена по другим алгоритмам. Она прослеживает частицы (фотоны) излучаемые источниками света. Эти фотоны перемещаясь по сцене, отражаются от поверхностей обьектов. Точка удара о поверхность сохраняется в photon map.

Реконструкция (воспроизведение) освещения из photon map так же отличается от irradiance map. В irradiance map, используется простая интерполяция для сглаживания соседних сэмплов. В photon map, нам нужно оценить плотность фотонов в заданной точке. Принцип оценки плотности - главный в алгоритме photon map. V-Ray может использовать несколько методов для оценки плотности, каждый со своими преимуществами и недостатками. Обычно эти методы основываются на поиске ближайших к точке (shaded point) фотонов.

Читать далее

В общем, photon map обеспечивает менее точную аппроксимацию освещения сцены, чем irradiance map, особенно в углах и вокруг маленьких объектов. Iirradiance map работает адаптивно, в то время как photon map нет. Еще один недостаток photon map это погрешность вдоль границ геометрии. Этот нежелательный эффект виден в основном вокруг углов и краев объектов, которые выглядят темнее чем они должны быть. Irradiance map так же присущ этот недостаток, но ее адаптивная природа позволяет с легкостью его устранять в финальном рендере.

Еще один недостаток photon map в том, что она не может просчитывать освещение от skylight. Это происходит потому, что фотонам требуется "реальная" поверхность объекта для того, что бы их излучать. Skylight, по крайней мере в V-Ray, не имеет поверхности представленной в сцене.

С другой стороны, photon map не зависит от положения камеры и может быть просчитана относительно быстро. Это делает его идеальным (после light cashe) для оценки освещенности сцены, при использовании совместно с более точными методами как: direct computation или irradiance map.

 
Построение photon map так же зависит от индивидуальных настроек источников света.

Bounces - этот параметр задает число отражений трассировки, просчитываемых в photon map. Больше отражений дают более реалистичный результат, но требуют больше времени и памяти.
Auto search dist - Автоопределение радиуса сбора фотонов. При включенном, V-Ray будет пытаться рассчитать подходящую дистанцию, в пределах которой он будет искать фотоны (для оценки их плотности). Иногда он выбирает правильную дистанцию, но иногда она может оказаться слишком большой (что приводит к замедлению рендера), а иногда слишком маленькой (что приводит к шумному результату).
Search dist - этот параметр доступен только если Auto search dist отключена. Позволяет вам задавать дистанцию поиска фотонов. Помните, что эта величина зависит от масштаба сцены. Меньшие значения могут ускорять рендер, но давать шумный результат.
Max photons - этот параметр, задает сколько фотонов будет учтено при оценке освещенности конкретной точки. Больше фотонов - более гладкий результат. Меньше фотонов - больше шума, но выше скорость рендера.
Multipler - позволяет настраивать яркость photon map.
Max density - позволяет ограничивать разрешение photon map (а это используемая память). Когда V-Ray нужно сохранить фотон в photon map, он сначала ищет, нет ли уже фотона в пределах расстояния указанного в Max density. Если там уже есть такой фотон в photon map, V-Ray просто добавит энергию нового фотона, к тому который уже есть. Иначе, если фотона нет в пределах Max density дистанции, V-Ray сохранит новый фотон в photon map. Использование этой опции позволяет задавать большее количество фотонов (и получать хороший результат) при этом сохраняя размер photon map в разумных пределах.
Convert to irradiance map - эта опция заставит V-Ray предрассчитать освещенность (irradiance) в точках ударов фотонов сохраненных в photon map. Это позволяет использовать меньшее число фотонов при интерполяции irradiance в течении рендера, в месте с тем сохраняя достаточное качество результата. Важно помнить, что результирующая карта сохраняет irradiance, но это не то же, что и irradiance cache используемый V-Ray ем для первичного диффузного отскока.
Interp. - задает количество irradiance сэмплов которые будут взяты из photon map при конвертировании ее в irradiance map. Большие значения дают меньше шума, но медленнее, меньшие значения дают больше шума, но работают быстрее.
Convex hull area estimate - заставляет, V-Ray использовать упрощенный алгоритм для расчета области, покрытой определенным числом фотонов (только определением расстояния до самого дальнего фотона). Как уже говорилось, этот алгоритм может вызывать затемнение в углах. Использование опции convex hull area estimate позволяет избежать этой проблемы, но этот вариант медленнее, и не такой надежный.???
Store direct light - когда эта опция включена, V-Ray будет сохранять в photon map так же прямое освещение. Это может ускорить расчет irradiance map или QMC GI, когда используется как первичный алгоритм, и в сцене много источников света. При отключенной опции, прямой свет будет всегда заново рассчитываться трассировкой лучей.
Retrace threshold - если больше 0.0, V-Ray будет использовать direct QMC GI вблизи углов, вместо photon map, для получения более точного результата и устранения пятен в этих областях. Это может замедлить рендер. Если параметр равен 0.0, photon map будет использоваться всегда, что быстрее, но может дать артефакты вблизи углов или в местах, где объекты распложены близко друг от друга.Retrace bounces - определяет сколько отскоков будет просчитано при рейтрейсинге углов. Если параметр равен 0.0, то он игнорируется. Обычно лучше использовать количество отскоков равным параметру Bounces.

Расчет photon map так же зависит от индивидуальных настроек источников света в сцене.

Notes
Photon map не может моделировать вторичное освещение со skylight. Photon map в основном используется для просчета освещения интерьеров с искусственным освещением и небольшим количеством окон.
Photon map работает только с V-Ray материалами. Стандартные материалы будут принимать GI, но не будут генерировать фотонов.