指导滤波器（滤波器的阶）

发布时间：2023-05-14

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本文目录一览：

1、GAMES202 笔记-实时光线追踪
2、fir滤波器的设计方法有哪些？
3、te/泰科CORCOM 滤波器有多种可选配置，具体选型需要参考哪些特性？谁能提供一下指导，非常感谢！
4、求高人指导一下，有关低通滤波器截止频率的问题。截止频率的定义是什么？
5、我想自己做一个滤波器，主要是滤掉5次与7次谐波，负载功率为4KW，请高手给以个详细的指导
6、通信原理中滤波器的增益是怎么回事?遇到相关题目怎么处理？我考北邮801的，求大神指导

GAMES202 笔记-实时光线追踪

RTX是一种硬件架构，能够更方便的追踪光线。每秒能处理10G的光线(指一个像素的样本，sample per pixel)，但并不是全程算力都在处理光线，还会做降噪等工作。所以在RTRT中，我们只能做到1SPP的光追精度。

RTRT在做什么：阴影、反射和镜面反射、环境光遮蔽、全局光照（光线追踪适合做的事）

RTX处理的反射情况非常多，因为glossy的表面更容易做RTRT，diffuse倒更复杂

路径追踪是基于蒙特卡洛积分的方法，本身会产生噪声，采样的样本越多噪声越小，RTRT使用了1SPP的方法，会产生非常大的噪声。所以 RTRT的核心技术是降噪，如何从噪声图生成清晰的图。

降噪目的是：在1SPP的前提下，进行降噪，达到画面质量要求（没有过模糊，没有artifacts，保留了所有细节），并高效处理。

使用切边滤波系列（SF，AAF，FSF，MAAF）、离线滤波方法（IPP，BM3D，APR）、深度学习，等降噪方法对RTRT降噪轿举不可能。

G-buffer

G-buffer：几何缓冲区：在渲染的过程中获得的免费的屏幕空间信息，比如逐像素深度、法线、世界坐标、直接光照结果、反照率kd等等。是屏幕空间的信息。也可以都各自保存进gbuffer中，方便后续使用。

是工业界常用的解决方法。关键思路：假设前一帧被降噪完毕，并假设帧与帧间的连续性。使用 motion vector 寻找前一帧的位置，将前一帧的结果复用。相当于增加了SPP。

motion vector：描述了屏幕空间中的物体在帧与帧之间运动的相对位置（上一帧像素对应的片元，与下一帧该片元对应的像素位置的相对移动）

Back Projection

要找到当前帧某一像素的内容，对应上一帧哪个像素，Back Projection就是求解motion vector的方法。

时域滤波的问题：

解决方法：主要是clamping和detection。

上文介绍了如何实现时域滤波，在时域滤波前我们会对1SPP的图像进行一次誉辩空间域的滤波，这次空间与的滤波可以有效地把原图降噪。

空间域滤波最常用的方法是使用基于距离的高庆帆缺斯滤波核进行滤波。这种滤波考虑的部分大概是范围内对中心像素有贡献。

我们在对原图进行滤波时，要首先明确：不是所有的高频信息就全是噪声，当然也不是低频信息中就没有噪声。于是我们需要保留有用的高频信息。

双边滤波基于一个观察：当此处颜色变化非常剧烈，我们认为是边界。

所以双边滤波的思路是：找到一个保留边界的方法 ——如果像素与像素的颜色差异非常大，就让像素贡献少一些；仅仅向滤波核添加一些控制的方法就可得到。

我们可以看到：高斯滤波提出了一个滤波标准，即两像素之间的距离；双边滤波提出了两个滤波标准，即像素位置距离和颜色距离；那么我们也可以使用更多的特征来帮助滤波。由此而提出的联合双边滤波是非常适用于RTRT下的滤波。

使用G-buffer，作为新的标准帮助滤波。因为G-buffer是完全没有噪声的，G-buffer在光栅化过程中生成，和光线多次弹射无关。联合双边滤波还可以考虑其他的标准，每一个标准的σ和μ都可以单独考虑，滤波的阈值（多大距离算大）也可以主观设置

例如下图中：AB之间深度差距过大，BC间法线差距过大，DE间颜色差距过大

还有一个问题：我们滤波过程中所用的滤波核是NxN大小的，对于每个着色点的滤波都要遍历它NxN范围内的邻居，开销很大。对于小滤波核来说可以接受，但是对于大滤波核，开销巨大。

对于大滤波核有两种加速滤波的办法：

由于outlier的亮度会非常大，导致滤波后它的亮度会贡献到周围点，形成块状亮斑，所以要在滤波前将outlier检测并剔除。但是由于outlier的结果也是合理的，剔除outlier导致能量不守恒，但是RTRT领域为了效率只能这样做。

在讲述高斯滤波和双边滤波时提到，我们需要判断高频信息属于噪声还是图像信息，保留有用的高频信息。

SVGF与在时空上降噪的方法差不多，SVGF增加了偏差分析和其他的技巧。

主要思想： SVGF是一种联合双边滤波

它通过三个因素指导滤波：

通过循环神经网络在时域上，基于Gbuffer和1SPP的渲染图，从而计算降噪的渲染图。

fir滤波器的设计方法有哪些？

滤波器旦物可广义地理解为一个信号选择系统。其中数字滤波器精度高、稳定性好，不存在阻抗匹配问题，可以时分复用，能够完成一些模拟滤模瞎液波器完成不了的滤波任务。文中介绍了fir数字滤波器的基本原理、应用领域及设计思想，比较了fir滤波器各种实现结构的优缺点，并介绍了matlab、modelsim等软件实现低通fir滤波器的方法及步骤，以此为指导，设计出了一种低通fir滤波器。该滤波器采用了二的补码形式的csd编码算法，能够将常系数编码中的非零位达到最少，从而简化乘法器的结构，提高滤神旦波器的运算速度。滤波器电路采用verilog

hdl设计，最后设计出的基于csd架构的半带fir滤波器在modelsim上通过了功能仿真，并在matlab上进行频谱和时域分析。结果表明,此设计达到了预期效果，且采用这种方法设计的fir滤波器其性能优于传统方法。

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