Photon Differential Caching optimiza el Photon Mapping
El Photon Differential Caching es una técnica avanzada que optimiza el algoritmo de Photon Mapping. Este método no solo almacena los fotones que simulan la luz, sino que también guarda información diferencial sobre su vecindad inmediata. Almacenar estos datos adicionales permite acelerar de manera significativa el proceso de estimar la densidad de fotones durante la fase final del renderizado. Esto es especialmente útil en escenas con una gran cantidad de iluminación indirecta compleja, donde calcular la radiancia puede consumir mucho tiempo. La técnica reduce el coste computacional al reutilizar y refinar la información ya calculada, lo que hace que el render sea más eficiente sin sacrificar la calidad visual.
Cómo funciona el almacenamiento diferencial
Durante la pasada de emisión de fotones, el sistema no solo registra la posición, potencia y dirección de cada fotón. Además, calcula y almacena derivadas o información sobre cómo cambia la densidad de energía luminosa en el área que rodea al fotón. Esto puede incluir gradientes o aproximaciones de la función de densidad. Cuando el motor necesita estimar la iluminación en un punto durante el render final, en lugar de buscar y procesar todos los fotones cercanos desde cero, consulta esta información diferencial almacenada en caché. Así, puede interpolar o extrapolar la densidad con menos muestras, lo que acelera el cálculo.
Ventajas en renders con iluminación compleja
La principal ventaja se percibe en escenas dominadas por la luz indirecta, como interiores iluminados por una ventana o paisajes con cielos nublados. En estos casos, los fotones rebotan muchas veces y crear un mapa denso es costoso. El caching diferencial mitiga este problema. Reduce el ruido en las sombras suaves y la iluminación ambiental porque la estimación de densidad es más estable y requiere menos radios de búsqueda. Esto se traduce en tiempos de render más cortos para alcanzar un nivel de ruido aceptable, o en una mayor calidad en el mismo tiempo si se compara con el Photon Mapping tradicional.
Claro, porque lo que siempre quisimos fue que nuestro software pasara más tiempo calculando derivadas en lugar de, no sé, terminando el render para poder ir a dormir.
