本篇將介紹pbrt中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)全局光照算法中的創(chuàng)建虛擬光源的整個(gè)流程。

（1）生成創(chuàng)建虛擬光源所用的每條光線(xiàn)采樣所需的隨機(jī)變量。所需隨機(jī)變量的組數(shù)等于光線(xiàn)數(shù)目，即光源集合數(shù)和每個(gè)集合中的光線(xiàn)路徑數(shù)。每一組涉及選擇哪個(gè)光源，光源的哪個(gè)子表面，光源表面的位置和光線(xiàn)方向等四個(gè)方面。生成方法采用低偏差采樣的方法。做好該準(zhǔn)備工作后，就可以采用循環(huán)方式，針對(duì)每條光線(xiàn)生成虛擬光源。

（2）針對(duì)某條光線(xiàn)，生成其路徑中的第一段。以每個(gè)光源的發(fā)光強(qiáng)弱為權(quán)重，按一維均勻常量分布進(jìn)行采樣，選擇產(chǎn)生該光線(xiàn)的光源。然后利用前面所準(zhǔn)備的隨機(jī)變量，對(duì)光源進(jìn)行采樣，得到出射光線(xiàn)，包括出射光線(xiàn)的起點(diǎn)，方向，起點(diǎn)處的法線(xiàn)方向，出射方向以立體角為基準(zhǔn)的概率密度以及光線(xiàn)的輻亮度。然后考慮輻亮度在后續(xù)過(guò)程中使用時(shí)系數(shù)，將其進(jìn)行修正，形成修正后的輻亮度。具體包括乘以法線(xiàn)與出射方向夾角的余弦值，除以出射方向以立體角為基準(zhǔn)的概率密度和該光源的權(quán)重的乘積。

（3）生成一個(gè)虛擬光源，并生成路徑的下一段。在生成虛擬光源前，還考慮了傳播介質(zhì)對(duì)輻亮度的衰減作用，對(duì)輻亮度進(jìn)行了進(jìn)一步的修正。利用光線(xiàn)路徑的當(dāng)前段光線(xiàn)，確定與場(chǎng)景中物體的交點(diǎn)，并得到交點(diǎn)處的BSDF。然后計(jì)算該光線(xiàn)在交點(diǎn)處按BSDF產(chǎn)生的平均效果。該效果乘以前述進(jìn)一步修正后的輻亮度結(jié)果，作為虛擬光源的輻亮度參數(shù)，該交點(diǎn)的位置和法線(xiàn)作為虛擬光源的位置和法線(xiàn)信息。然后用隨機(jī)數(shù)對(duì)象對(duì)BSDF函數(shù)進(jìn)行采樣，生成路徑下一段的方向，概率密度及該方向的BSDF數(shù)值。該數(shù)值也按后續(xù)使用時(shí)的系數(shù)進(jìn)行修正。修正方式為乘以光線(xiàn)方向與法線(xiàn)夾角的余弦值，再除以概率密度。

（4）近似按俄羅斯輪盤(pán)賭的方式結(jié)束該路徑的虛擬光源生成過(guò)程。將（3）中修正后的BSDF數(shù)值考慮下限1后，與一個(gè)0到1范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行比較。比較結(jié)果小于該數(shù)時(shí)，結(jié)束該路徑的虛擬光源生成過(guò)程。比較結(jié)果為其他情況時(shí)，將（3）中得到的進(jìn)一步修正后的輻亮度數(shù)值乘以修正后的BSDF數(shù)值類(lèi)似歸一化后的結(jié)果，得到路徑新一段光線(xiàn)的輻亮度數(shù)值。然后再根據(jù)交點(diǎn)位置，光線(xiàn)方向等信息，生成路徑中的新一段光線(xiàn)對(duì)象。

對(duì)上述過(guò)程進(jìn)行幾點(diǎn)說(shuō)明。第一，單獨(dú)為虛擬光源定義了一個(gè)類(lèi)，其中主要存儲(chǔ)虛擬光源的位置、法線(xiàn)和輻亮度參數(shù)。第二，虛擬光源存儲(chǔ)在一個(gè)二維vector中，第一維度按光源集合進(jìn)行劃分，第二維度未按光線(xiàn)路徑進(jìn)行劃分，直接生成一個(gè)就存儲(chǔ)一個(gè)。第三，采用近似俄羅斯輪盤(pán)賭的方式結(jié)束，產(chǎn)生的效果是具有較大反射率的表面，路徑持續(xù)的可能性就高。這一點(diǎn)意味著并非按光線(xiàn)輻亮度的大小決定路徑延續(xù)的可能性。按書(shū)中的介紹，能使路徑的亮度不變。