标量时空蓝噪声掩膜

蓝噪声误差模式非常契合人类视觉感知，当应用于随机渲染技术时，蓝噪声掩膜（蓝噪声纹理）能够最小化最终图像中不需要的低频噪声。当前方法在每一帧独立地应用蓝噪声掩膜，会在时间上产生白噪声频谱。这种白噪声导致随时间积分收敛变慢，并且在时间滤波时结果不稳定。遗憾的是，实现时间稳定的蓝噪声分布并非易事，因为三维蓝噪声不具备所需的二维蓝噪声特性，而替代方法会劣化空间蓝噪声质量。我们提出了一种新颖的蓝噪声模式，在动画化时，其在像素上的取值随时间分布良好，对蒙特卡洛积分收敛迅速，并且在 TAA（时域抗锯齿）下更稳定，同时仍保留空间蓝噪声特性。为此，我们对著名的 void and cluster（空洞与聚簇）算法进行了扩展，重新表述其底层能量函数以生成时空蓝噪声掩膜。这些掩膜在空间和时间域均呈现蓝噪声频谱，从而产生视觉愉悦的误差模式、快速的收敛速度以及时间滤波时更高的稳定性。我们在多种应用上展示了这些改进，包括抖动、随机透明度、环境光遮蔽和体渲染。通过将空间蓝噪声扩展至时空蓝噪声，我们克服了先前蓝噪声工作的收敛局限，为蓝噪声分布开启了新的应用。