|
|
Optimization Techniques in Computer Graphics and Appearance Fabrication
Rittig, Tobias ; Wilkie, Alexander (vedoucí práce) ; Stamminger, Marc (oponent) ; Lensch, Hendrik (oponent)
Tobias Rittig Optimalizaní techniky v poítaové grafice a výrob vzhledu Optimalizace, proces zlepování prbných výsledk, byl aplikován v mnoha oblastech infor- matiky i mimo ni. Vizuální výpoty byly po celou dobu v popedí vývoje nových technik a jejich aplikace k syntéze nebo analýze vizuální reality. Pi nedávném rozvoji hlubokého uení se vnovala pozornost rozsáhlým diferencovatelným výpotm a aplikaci optimalizace pomocí gradientního sestupu. Tato práce zachycuje ásti tohoto vývoje ve tyech sdílených publikacích prvního autora (tikrát v asopise, jednou na konferenci) a tech spoluautorských láncích v asopise. Ukazuje, jak se optimalizaní algoritmy pouívají ve dvou odliných oblastech poítaové grafiky. Zaprvé se zamujeme na vznikající oblast výroby vzhledu pomocí plnobarevného 3D tisku. Ukazujeme výhody iterativní optimalizaní smyky na ostrosti a pesnosti barev prsvitných výtisk. Tato smyka, sestávající se z dopedné predikce a zptného zpesování, me být sloena z rzných stavebních blok vyvinutých v prbhu práce. Dopedná pedpov me být ízena pesným algoritmem sledováním cest Monte Carlo nebo pibliným neurál- ním vykreslováním. Zptné upesnní se me spoléhat na heuristický algoritmus nebo na algoritmus optimalizace pomocí gradientního sestupu v kombinaci s diferencovatelným vykreslováním. Dále analyzujeme aplikaci...
|
|
|
Reprezentační neuronové sítě pro diferencovatelné renderování objemu
Nejedlý, Jaroslav ; Rittig, Tobias (vedoucí práce) ; Antolík, Ján (oponent)
Tato práce prozkoumává možnost použití reprezentačních neuronových sítí jako dato- vých struktur pro modely předpovídající vzhled. Představujeme representační síť, která je adaptací populární NeRF sítě. Tato reprezentační síť je studována na 2D obrázcích i trojrozměrných volumetrických datech. Tato práce také vyhodnocuje výstupy modelu, který předpovídá vzhled, do kterého je použita reprezentační síť jako zdroj dat. Naše analýza ukazuje, že reprezentace 2D obrázků a jednoduchých volumetrických útvarů je realizováno s obstojnou kvalitu. Nicméně, výstupy vzhled předpovídající sítě jsou suboptimální. Vyvodili jsme, že reprezentační sítě představené v této práci by měli být vylepšeny a že model předpovídající vzhled by měl být doladěn s použitím reprezentační sítě na vstupu. 1
|
|
|
Feature preserving triangle mesh fairing
Ivičič, Michal ; Bubník, Vojtěch (vedoucí práce) ; Rittig, Tobias (oponent)
V této práci řešíme problém hladkého interpolačního dělení trojúhelníkových sítí. Jedná se o obtížnější problém než obecné dělení trojúhelníkových sítí s vyhlazováním, protože původní vrcholy sítě nelze posouvat tak, aby výsledné povrchy byly jemnější. Na toto téma také není mnoho různých postupů v odpovídající literatuře. Jako řešení používáme minimalizaci globální vyhlazovací energie, která jako výsledek vrací pozice vrcholů nově přidaných do sítě. Tato metoda produkuje hladší výsledky než rozšířeně používané dělení zvané butterfly subdivision, ale za cenu vyšší výpočetní náročnosti a ztráty objemu výsledné sítě v některých případech. V práci analyzujeme, kde k takové ztrátě objemu dochází a implementujeme řešení, které ztrátě zabraňuje. Náš algoritmus navíc zachovává ostré hrany a body na povrchu sítě. Zatímco naše řešení dobře zvládá jednoduché objekty, v některých případech produkuje u složitějších objektů artefakty. Jako budoucí práce navrhujeme způsoby, jak náš algoritmus vylepšit, aby se potenciálně vyřešila většina takových artefaktů. 1
|
|
|
Artificial Intelligence for the Card Game Durak
Zarlykov, Azamat ; Dingle, Adam (vedoucí práce) ; Rittig, Tobias (oponent)
Card games with imperfect information present a unique challenge for many common game-playing algorithms because of their hidden game state. The objective of this thesis is to create a framework for implementing and testing various AI agents in the popular imperfect information card game "Durak" to identify the most effective approach in this environment. This paper presents a theoretical and experimental comparison of agents using various techniques, including rules-based heuristics, minimax search, and Monte Carlo tree search. In our analysis, we found that the Monte Carlo Tree Search agent performed the best among the implemented AI agents, whereas the rule-based heuristic agent and the minimax agent were less effective. 1
|
|
|
Iris segmentation
Ramesh, Vishal ; Šikudová, Elena (vedoucí práce) ; Rittig, Tobias (oponent)
Přesná segmentace obrazu duhovky je nezbytná pro řadu navrhovaných lékařských di- agnostických a léčebných systémů. Předchozí modely fungovaly dobře s obrázky zdravých očí, ale nezobecňují na obrázky nemocných očí. Pracujeme se souborem dat, kde má mnoho subjektů oční onemocnění nebo deformity. Analyzujeme výkon U-Net, architek- tury hlubokého učení pro sémantickou segmentaci. Náš model byl trénován na ručně anotovaném souboru dat a vyladěn tak, aby zobecnil na neviditelných obrázcích. Náš model dosahuje pixelové přesnosti 0,8913 na testovací sadě s relativně krátkou dobou tréninku. 1
|
|
|
Real-time voxel visualization and editing for 3D printing
Kužel, Vojtěch ; Rittig, Tobias (vedoucí práce) ; Kondapaneni, Ivo (oponent)
V této práci prozkoumáváme kompresní metody detailních voxelových scén a jejich úpravy s cílem navrhnout interaktivní voxelový prohlížeč/editor pro e.g. aplikace na 3D tisk. Předkládáme moderní datové struktury kompatibilní s použitím na grafických kartách a porovnáváme je. Jako nadstavbu nad námi vybranou datovou strukturou přidáváme standardní upravovací nástroje známé ze 2D, které jsou schopny upravovat barvu voxel u v reálném čase i na méně výkonných strojích. 1
|
|
|
Generating High-Precision Navigation Mesh
Sanchez, Luis ; Gemrot, Jakub (vedoucí práce) ; Rittig, Tobias (oponent)
Navigační mřížky nebo sítě jsou jedna z běžných metod reprezentace geometrie prostředí ve formátu, který je vhodný pro vyhledávání cest. Algoritmy generující navigační mřížky často nejprve geometrii převedou do voxelové reprezentace a až potom z ní vytvářejí navigační síť. To je výhodné pro jednoduchost a výkonost algoritmu, ale přináší to jiná omezení. Pokud budou voxely moc velké, navigační síť nebude dostatečně přesná. Pokud budou voxely moc malé, vytváření sítě zabere příliš času. V této práci navrhneme a implementujeme algoritmus, který vytvoří navigační mřížku přímo z geometrie prostředí, bez použití voxelizace jako mezikroku. To nám umožní udržet detaily ze vstupních dat a tak dojde k vytvoření přesnější navigační sítě. 1
|
|
|
Efficient light transport simulation of participating media in color 3D printing.
Brečka, Bohuš ; Rittig, Tobias (vedoucí práce) ; Nindel, Thomas Klaus (oponent)
Monte Carlo simulácia transportu svetla je použitá v pipeline pre farebnú 3D tlač, ktorá má informáciu o šírení svetla (Elek et al. [2017], Sumin et al. [2019]), na riadenie iteratívneho optimalizačného cyklu. Jej účelom je nájsť rozloženie materiálov, ktoré vedie k najväčšej zhode so vzhľadom povrchu cieľa. Keďže simulácia transportu svetla zaberá asi 90% času, predstavuje značnú prekážku pre praktické využitie tejto technológie. Husté uloženie volumetrických textúr taktiež vyžaduje veľa pamäte. Explicitná simulácia každej interakcie svetla je obzvlášť náročná v kombinácii s vlastnosťami 3D výtlačkov kvôli heterogenite, vysokej hustote a vysokému albedu médií. V tejto práci skúmame existujúce techniky pre volumetrický rendering (Křivánek et al. [2014], Herholz et al. [2019]) a nakoniec zostrojíme estimátor prispôsobený pre naše podmienky, čím výrazne zvýšime výkon. Navyše skúmame rôzne riešenia pre ukladanie volumetrických údajov a úspešne znižujeme pamäťovú stopu. Všetky algoritmy sú k dispozícii vo forme pluginov pre Mitsuba renderer.
|
|
|
A Methodical Approach to the Evaluation of Appearance Computations
Hruška, Marcel ; Wilkie, Alexander (vedoucí práce) ; Rittig, Tobias (oponent)
Rôzne renderovacie techniky ponúkajú rozličné prístupy k tým istým as- pektom procesu tvorby obrázkov, hlavne kvôli ich komplexnosti a neustálemu vývoju. Okrem globálneho osvetlenia, popisy vzhľadu sú kľúčovými rozpoz- návacími faktormi jednotlivých renderovacích systémov. Takéto popisy môžu zahŕňat BRDF modely, podporu pre spektrálnu reprezentáciu farieb a do- konca aj pokročilé fenomény ako je fluorescencia. Bohužiaľ, keďže neexistujú žiadne štandardizované implementácie týchto vlastností, ich výpočty nemusia byť úplne presné, čo môže skončiť ich nekorektnou reprezentáciou. Táto práca popisuje testovaciu súpravu, ktorá metodicky evaluuje rende- rovacie algoritmy na základe ich schopnosti reprodukovať vzhľady. Jadrom súpravy je množina scén, ktorá testuje päť fenoménov - polarizáciu, GGX odrazivosť, fluorescenciu, iridescenciu a celkovú presnosť spektrálnej repre- zentácie. Každý testovací scenár obsahuje čo najmenej scén, pričom maxima- lizuje počet pokrytých aspektov testovanej vlastnosti. Pre pohodlie používa- teľa sme tieto scény zabalili do automatického procesu, ktorý spustí špecifi- kované testy a na konci zobrazí výsledky. Ako metriku správnosti používame manuálne overené referenčné obrázky, ktoré považujeme za absolutnú pravdu. Užívateľ môže porovnať výsledky evaluácie s referenčnými obrázkami,...
|
|
|
Procedurally Generated Volumetric Cloudscapes for Unity
Koblížek, Jan ; Kahoun, Martin (vedoucí práce) ; Rittig, Tobias (oponent)
Název práce: Procedurálně generovaná volumetrická oblačnost pro Unity Autor: Jan Koblı́žek Katedra: Katedra softwaru a výuky informatiky Vedoucı́: Mgr. Martin Kahoun, Katedra softwaru a výuky informatiky Abstrakt: Tradičnı́ postup pro renderovánı́ mraků v počı́tačových hrách je založen na statických skyboxech, nebo nebo sadách statických textur. Volumetrické mraky kdysi byly přı́liš výpočetně drahé, ale se zlepšenı́m ve výkonu grafických karet byly úspěšně použity v nedávných hernı́ch titulech. Tato práce představuje implementaci volumetrických mraků renderovaných v reálném čase pro hernı́engine Unity. Mraky jsou popsány několika texturami (jak 3-dimenzionálnı́ tak 2-dimenzionálnı́) a renderovány pomocı́ raymarchingu. Výsledná implementace umožňuje použı́vat tři typy nı́zkých mraků - cumulus, stratocu- mulus a stratus. Uživatel může hladce přecházet mezi různými úrovněmi oblačnosti, dennı́mi dobami a animovat mraky na základě směru a rychlosti větru. Mraky podporujı́ světelné efekty jako měkké stı́ny a světelné paprsky pronikajı́cı́ mezi mraky. Klı́čová slova: mraky, volumetrický raymarching, renderovánı́ v reálném čase, Unity (hernı́ engine) 1
|
host ::
RSS.