렌더러를 정답에 대어 재기

1왜 정답에서 시작하나

부드러운 빛은 실수를 가립니다. 튕길 때마다 에너지를 조금씩 잃는 렌더러는 결함이 아니라 분위기처럼 보이는 그림을 만들고, 조금 어두운 구름은 스타일로 읽힙니다. 다른 렌더러와 비교하면 두 프로그램이 서로 같다는 것만 알 수 있습니다. 그래서 첫 검사는 수학과의 비교입니다. 올바른 밝기를 식으로 쓸 수 있는 장면들입니다.

2들어간 빛, 나온 빛

화이트 퍼니스에서는 모든 표면과 입자가 받은 빛을 전부 흩뜨리고, 주변은 고르게 밝습니다. 형태가 무엇이든 카메라는 들어온 밝기를 정확히 그대로 보아야 합니다. 어두워지면 렌더러가 에너지를 잃은 것이고, 밝아지면 지어낸 것입니다.

다섯 볼륨 경우는 강한 전방·후방 산란까지 모두 오차 범위 안에서 정답 위에 놓입니다. 정답에서 가장 먼 것은 확산 구의 1.0096로, 묶음의 허용치 안이지만 표면 코드가 바뀔 때 가장 먼저 보는 경우입니다.

3해에서 오는 단일 산란

해가 매질 뒤에 있으면 카메라로 한 번 흩어진 빛은 위상 함수의 전방 로브를 따르고, 해가 카메라 뒤에 있으면 후방 로브만 기여합니다. 두 경우 모두 정확한 적분값이 있습니다. 표는 세 위상 설정에서 둘을 비교해, 한쪽 로브의 오류가 다른 쪽 뒤에 숨지 못하게 합니다.

방향마다 위상 설정이 달라도 같은 오차가 되풀이되므로, 이 오차는 위상 함수에서 오지 않습니다.

4구름을 지나는 그림자

구름의 그림자는 빛이 구름을 지나며 얼마나 살아남는지에 달려 있습니다. 구름 여러 지점에서 렌더러의 투과율을 촘촘한 수치 적분과 비교합니다. 추정 방식을 바꾸자 평균 절대 오차가 몇 배 줄었습니다.

출처: 구름 그림자 투과율 · 측정 2026년 9월 30일

5구름에 필요한 튕김 수

정답은 단순한 매질에서 멈춥니다. 낮은 해 아래의 적운 전체는, 더 바뀌지 않을 때까지 튕김 한도를 올린 기준 렌더와 에너지를 비교합니다. 단일 산란만으로는 빛의 20%만 전달되고, 튕김 64번에서 94%에 이릅니다. 구름이 밝게 보이는 것은 빛이 안에서 여러 번 튕기기 때문이고, 일찍 멈추는 렌더러는 구름을 회색으로 그립니다.

6GPU에서의 수렴

제품 렌더에서는 같은 빛 전달 계산이 GPU에서 돌아갑니다. 같은 장면의 수렴 기준과 비교하면 편향 없는 추정답게 픽셀당 샘플 수에 따라 신호 대 잡음비가 오르고, 에너지는 그대로 보존됩니다. 옆 조명 장면은 같은 샘플 수에서 38.2 dB에 이릅니다.