مسيرة أشعة الكم لإعادة صياغة محاكاة انتقال الضوء
Author
Venue
SIGGRAPH آسيا 2023
Abstract
اكتسب استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية في رسومات الكمبيوتر اهتمامًا في السنوات الأخيرة، خاصةً في تطبيقات العرض. يعتمد أحدث ما توصلت إليه التكنولوجيا في مجال العرض الكمومي على بحث غروفر للعثور على تقاطعات الأشعة في 𝑂(√𝑀) لـ 𝑀 العناصر الأولية. هذه الطريقة الكمومية أسرع من الطريقة البسيطة التي تستغرق 𝑂(𝑀)، لكنها أبطأ من 𝑂(log 𝑀) في تتبع الأشعة الحديث باستخدام بنية بيانات تسريع. علاوة على ذلك، تقتصر طريقة تتبع الأشعة الكمومية هذه بشكل أساسي على إرسال شعاع واحد في كل مرة، مما يجعل نطاقات العرض الكمومي لعدد الأشعة مماثلة للخوارزميات غير الكمومية. نقدم طريقة عرض كمومية جديدة، وهي مسيرة الأشعة الكمومية، استنادًا إلى إعادة صياغة مسيرة الأشعة كمسيرة عشوائية كمومية. يمثل عملنا أول مسار عرض كمومي كامل قادر على محاكاة نقل الضوء ويظل أسرع بشكل لا نهائي من نظرائه غير الكموميين. يمكن لمسير الأشعة الكمومية لدينا تتبع عدد أسي من المسارات بتكلفة بولينومية، وتستفيد من التكامل العددي الكمومي للتقارب في 𝑂(1/𝑁) لـ 𝑁 تقديرات مقابل 𝑂(1/√𝑁) غير الكمومية. أدت هذه الخصائص إلى أول عرض كمومي أسرع بشكل لا نهائي من عرض مونت كارلو غير الكمومي. قمنا باختبار خوارزميتنا عدديًا من خلال عرض مشاهد ثنائية وثلاثية الأبعاد.
