先簡單的了解一下什么是全局照明。
全局照明英文叫GI是Global illumination的縮寫。
下面搭建一個簡單的場景來說明問題，為什么要開啟全局照明？
灰色地面，紅色背景墻，綠色茶壺，一個VR太陽燈。
在沒有啟用GI的時候渲染，我們可以看到茶壺的一側(cè)被直接照亮了。能把物體直接照亮的是直接照明。而茶壺的另一側(cè)是漆黑的，這是由于他接收不到直接照明，而間接照明又沒有打開。
那么，什么是間接照明呢？在生活當(dāng)中如下圖光源會先照射到墻上再反射到茶壺上，這種照明由于并不是直接照在茶壺上，而是照到別的物體上反射到茶壺上，所以叫做間接照明。
可以看到由于墻面是紅色，間接照明導(dǎo)致了茶壺的暗部受到了紅色的影響
從左側(cè)渲染時間上我們可以看到渲染間接照明會更耗時。因?yàn)橛?jì)算了更多的信息。
全局照明就是把物體的直接和間接照明都進(jìn)行計(jì)算，下圖的對比中啟用全局照明后渲染出了更好的光照信息。
問題來了
我們知道生活中光源會發(fā)射無數(shù)條光線，而光線會根據(jù)物體的平坦程度產(chǎn)生漫反射，照射到茶壺的后面。
由于光線數(shù)量龐大，會有很多次的漫反射就像下面一樣
這樣無數(shù)條光線，先照射到墻體上反射到茶壺上，再反射到地面上，再反射到墻面上。這樣無數(shù)次反射，直到能量消失。這種接近無窮盡的情況在V-Ray中你永遠(yuǎn)也渲染不完。
現(xiàn)在我們看下V-Ray全局照明的首次引擎和二次引擎是如何計(jì)算這種問題的。
燈光照射到墻面上會反彈一下，V-Ray會計(jì)算一下光線直接照射到這個點(diǎn)上會反射多少光線到其他物體上，具體反射多少是由粗糙度來決定，如果是鏡子就反射的就多，粗糙的木頭、泥土反射的就少。根據(jù)這個道理來運(yùn)算出到底反射多少光線。這種第一次的反彈，叫首次反彈。
第一次反彈后，光線還會反彈到地板或者墻面上。這里，我們統(tǒng)稱第一次反彈后的所有反彈都為二次反彈
而V-ray里面反彈的計(jì)算時相反的，即反向計(jì)算。
什么是反向計(jì)算呢，如下圖現(xiàn)實(shí)生活中光源照射到物體上后再反射到我們的眼睛上，我們才能感受到物體的亮度，顏色和材質(zhì)等信息。這是一種正常的運(yùn)算方式。
而V-Ray的算法恰恰是相反的，如下圖他先從攝像機(jī)發(fā)出射線，這個射線不是光線。我們一般稱之為搜尋光線（eye rays），利用這種射線來辨別能看見什么東西，比如他看見了茶壺然后再看是誰照亮了茶壺。
V-Ray不論首次還是二次共四種運(yùn)算方式，這四種除了光子圖有些特殊之外，都是反向運(yùn)算，而光子圖的首次也是反向運(yùn)算，但是他略有不同，正是這種反向運(yùn)算的方式，讓我們減少了很多的渲染時間。
