论文：Ambient Volume Scattering
会议：SciVis 2013
作者：Marco Ament, Filip Sadlo, Daniel Weiskopf
文章提出了一种利用环境光散射的光学模型，通过在每个采样点球形邻域内计算散射光强度，实现了在直接体绘制中加入散射的效果。该方法实现了物理学上光的多次散射，结果更自然，真实感更强。
下图是对超新星爆炸的体绘制结果，图 a 是普通的基于 emission and absorption 光学模型的体绘制，图 b 是采用 ambient occlusion 的体绘制，图 c 是采用了文章方法实现了 multiple scattering 光学模型的体绘制。我们可以看到，图 a 的空间感差，丢失了亮度和阴影的变化信息；图 b 实现了局部软阴影，被遮挡的地方亮度更暗，增强了空间的层次感，但是云层背向的部分十分明亮，真实感不足；图 c 实现了方向光产生的软阴影和间接光照，图片中间位置的亮点是光源，可以看到云层背向光源的方向多出了一些暗条纹，真实感更强。
文章实现的并非全局的 multiple scattering，如下图 a，而是 multiple scattering 在介观尺度下的近似，仿照 ambient occlusion 在采样点的一个半径为 r 的球形邻域内计算散射光，如下图 b。
如下图所示，文章采用迭代的方法计算散射光强度，即上一个球形邻域的出射光作为下一个球形邻域的入射光。
在球形邻域内使用 path tracing 实现了对环境光的预积分，绘制时用三维纹理缓存数据集、预积分表和环境光消光系数，采用 ray casting 进行体绘制。
文中所述方法的优势：
- 逼真的空间感知、高质量光照、半透明和软阴影效果
- 高效，满足实时交互
- 预计算与传输函数和数据集无关，生成的预积分表很小
- 适用于现有的 ray casting 算法
局限：
- 仅适用于体绘制中，不适用面绘制的光照
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