可微分偏振路徑追蹤

物理基礎的微分渲染已成為逆向渲染（如三維重建、反射率估計、光照估計）的有力工具。然而，現有方法大多僅處理輻射度強度，丟棄了能夠約束場景幾何和材質屬性的寶貴偏振線索。儘管通過Mueller-Stokes演算可以很好地定義偏振光的正向模擬，但將反向模式微分擴展到這一領域卻面臨重大挑戰。常見的偏振測量算子（如線性偏振器和漫反射）具有秩虧特性，違反了標準梯度估計器（如路徑重放反向傳播）的可逆性假設，導致數值不穩定。本文提出了一種魯棒的偏振感知可微分路徑追蹤方法，通過結合路徑重放和本地緩存來估計無偏梯度。該公式能夠在複雜場景中實現材質和光照參數的高效、穩定優化，拓寬了基於物理的逆向渲染的適用範圍。該研究已被ECCV 2026接收，相關代碼和演示可在項目頁面獲取。具體而言，該方法利用路徑重放技術記錄正向模擬過程中的光路信息，並在反向傳播時通過本地緩存修正因秩虧算子導致的梯度偏差，從而保證了梯度估計的無偏性和穩定性。實驗結果表明，該方法在包含偏振材質的複雜場景中，能夠顯著提升材質和光照參數優化的收斂速度與精度，為計算機圖形學和計算機視覺領域的逆向渲染任務提供了新的可能性。項目頁面提供了完整的代碼和實驗結果，方便研究者復現和進一步探索。