之前介绍了重要性采样对于蒙特卡洛路径追踪技术减少积分方差的意义。但是在现实中，只用一种采样方式不一定能得到理想的结果，可能需要将多种采样结合起来，这就是复合重要性采样（Multiple Importance Sampling，MIS）。
复合重要性采样提供一个策略使得可以从多个不同的分布中抽样，然后对这些不同的抽样结果进行加权组合，它的表达式如下：
其中n代表采用的分布的个数，ni代表第i个分布的采样数量，Xij是具体的采样结果，pi是第i种采样的PDF，wi则是相应的加权系数。再对上式累加求平均即可得到综合了n种采样的积分结果。
对于上式的加权系数w，一般采用的公式是：
其中n代表某种采样分布的样本数量，p代表相应的PDF。
离线渲染中有一个很著名的场景可以用来说明MIS的作用，如下图所示：
在这个场景中，对于这种塑料板，如果采用基于光源的采样，那么除了直接对光源反射的面片，采样的大部分光线都不会对渲染产生作用，就白白浪费掉了。因此对于这种塑料板，基于自己的BRDF采样更合理。而对于一般的漫反射面片，基于BRDF采样很难打到光源，因此对于它们还是要以光源采样为主。因此在PBRT中，实际上是将两种采样方式结合，采用复合重要性采样的。
上图a图是对BRDF采样，b图是对光源采样，c图则是二者的结合。可以看到c图的效果是最好的。
