왜 가우시안 블러가 여러 개입니까?

여러 가우시안 블러를 적용하면 가우시안 블러가 더 강한 효과를 얻을 수 있습니다.

예를 들어이 질문은 다음과 같이 말합니다. 여러 가우시안 블러를 수행하는 것이 하나의 큰 블러를 수행하는 것과 동일합니까?

Wikipedia는 또한 여러 번의 블러에서 한 번의 블러로 수행하는 것보다 계산 횟수가 많거나 그 이상일 것이라고 말합니다.

이미지에 여러 개의 연속 가우시안 블러를 적용하면 실제로 적용되는 블러 반경의 제곱 합의 제곱근 인 반경이 더 큰 단일 가우시안 블러를 적용하는 것과 동일한 효과가 있습니다. 예를 들어 반지름이 6과 8 인 연속 가우시안 블러를 적용하면 \ sqrt {6 ^ 2 + 8 ^ 2} = 10이므로 반경 10의 단일 가우시안 블러를 적용하는 것과 동일한 결과를 얻을 수 있습니다.이 관계로 인해 처리 시간이 연속적이고 작은 블러로 가우시안 블러를 시뮬레이션하여 저장됩니다. 필요한 시간은 최소한 하나의 큰 블러를 수행하는 것만 큼 좋습니다.

출처 : https://en.wikipedia.org/wiki/Gaussian_blur#Mechanics

그러나 실시간 그래픽에서 여러 번 블러를 수행하는 사람들이 더 강한 블러를 달성한다고 들었습니다.

계산이 줄어들지 않으면 어떤 이점이 있습니까?

단일 이미지에서 여러 번의 블러가 연속적으로 수행되는 경우를 생각할 수있는 두 가지 경우가 있습니다.

첫째, 큰 반경 흐림을 수행 할 때는 먼저 이미지를 다운 샘플링 (블러) 한 다음 다운 샘플링 된 이미지에서 작은 반경 블러를 수행하면 총 계산이 줄어들 수 있습니다. 예를 들어, 이미지를 4 배로 다운 샘플링 한 다음 결과에서 10px 너비의 가우시안 블러를 수행하면 원본에서 40px 너비의 가우시안 블러를 수행하는 것과 대략 비슷하지만 샘플링의 지역성이 향상되고 샘플 수를 줄임으로써 상당히 빠를 것입니다 사무용 겉옷.

초기 다운 샘플링 필터는 종종 단순한 상자 (위에 표시된 것처럼)이지만 근사값을 향상시키기 위해 삼각형이나 이중 입방체 필터와 같이 더 정교 할 수도 있습니다.

이것은 Mitchell-Netravali (입방체) 다운 샘플에 이어 가우시안입니다. 흥미롭게도, 초기 다운 샘플링에 가우시안을 사용한다고해서 더 큰 가우시안을 생성하는 데 목표를 두는 것이 그렇게 큰 근사치가되지는 않습니다.

피사계 심도 및 모션 블러와 같은 시각 효과를 구현할 때도 비슷한 이유로 초기 다운 샘플링 단계가 자주 사용됩니다.

다중 가우시안 블러를 수행하는 두 번째 이유는 반경이 다른 다양한 가우시안을 혼합하여 분리 할 수없는 필터를 근사화하는 것입니다. 이것은 예를 들어 꽃에서 일반적으로 사용됩니다. 표준 블룸 효과는 먼저 이미지에서 밝은 물체를 추출하기 위해 임계 값을 설정 한 다음 밝은 물체의 여러 흐린 복사본을 생성하고 (일반적으로 앞에서 설명한 다운 샘플-블러 기술을 사용하여) 가중치를 부여하고 합산합니다. 이를 통해 아티스트는 블룸의 최종 모양과 모양을보다 효과적으로 제어 할 수 있습니다.

예를 들어, 여기에는 단일 가우시안 (파란색 선)보다 더 좁고 뾰족한 모양을 생성하는 3 개의 가우시안 (빨간색 선)의 가중치 합계가 있습니다. 넓고 확산 된 후광이있는 좁고 밝은 중심의 조합이 시각적으로 매력적이기 때문에 블룸에 널리 사용되는 구성입니다. 그러나 이러한 종류의 필터 모양은 분리 할 수 ​​없기 때문에 직접 필터를 사용하는 것보다 가우시안 혼합으로 만드는 것이 더 저렴합니다.

이 아이디어의 또 다른 변형은 스킨 렌더링을 위해 서브 서피스 스 캐터링과 함께 사용되는 확산 프로파일의 개념입니다. Eugene d' Eon과 Dave Luebke의 GPU Gems 3 스킨 쉐이딩 챕터 에서와 같이 빨강, 녹색 및 파랑 채널에 서로 다른 블러 반경을 사용하여 빛의 파장이 다르게 산란되는 방식을 대략적으로 추정 할 수 있습니다. 실제로,이 논문은 인간 피부의 복잡한 비 분리형, 파장-의존적 산란 반응을 근사하기 위해 각각 다른 R, G 및 B 가중치를 가진 7 가지 가우스 조합을 사용합니다.