|
|
Výpočetní fotografie ve světelném poli a aplikace na panoramatické snímky
Kučera, Jan ; Šroubek, Filip (vedoucí práce) ; Šik, Martin (oponent)
Digitální fotografie se neustále snaží dohnat svůj analogový protějšek a zaznamenávání směru světla se v poslední době stalo předmětem tohoto úsilí. První a doposud stále jediný fotoaparát pro běžné uživatele, který zaznamenává světelné pole - Lytro - se na trhu objevil v roce 2011. Tato práce seznamuje čtenáře s teorií světelného pole a jeho zaznamenáváním se zvláštním důrazem na ilustraci zmiňovaných principů ve 2D, shrnuje současný hardware a probíhající výzkum v této oblasti a předkládá analýzu Lytro fotoaparátu samotného. Nabízí popis uzavřených souborových formátů a používaných protokolů, otvírajíc tak prostor pro využití fotoaparátu v dalším výzkumu. Důležitým přínosem práce je přenosná .NET knihovna pro vývojáře, a součástí je i na ní založený editor souborů a program pro bezdrátovou komunikaci s fotoaparátem. Nakonec je popsaná teorie využita k diskusi jejích důsledků pro registraci světelných polí a lineární panorama. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Realtime library for procedural generation and rendering of terrains
Kahoun, Martin ; Horáček, Jan (vedoucí práce) ; Šik, Martin (oponent)
Techniky procedurálního generování grafického obsahu zažily za po-sledních třicet let širokého užití. Jedná se o stále aktivní oblast výzkumu s aplikacemi v 3D modelovacím software, videohrách a filmech. Tato práce se zaměřuje na algoritmy pro generování a zobrazování virtuálních terénů v reálném čase. Prezentujeme přehled dostupných metod a některé z nich poskytujeme v rámci rozšiřitelné knihovny pro syntézu procedurálních krajin. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Generování vlasů interpolací
Šik, Martin ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Kolomazník, Jan (oponent)
Tato diplomová práce popisuje procedurální generátor vlasů, který je schopen vygenerovat vlasy z pouze pár řídících vlasů, které jsou přímo modelovány 3d umělcem. Generátor vlasů je součástí projektu Stubble - nástroje na modelování vlasů v Autodesk Maya. Procedurální generátor vlasů umožňuje generování vlasů během vykreslování, a tudíž není potřeba ukládat vlasy do souborů se scénou, což výrazně zrychlí vykreslování. Vlasy mohou být taktéž generovány interaktivně a zobrazeny pomocí OpenGL během modelování v Maye. Generované vlasy jsou hlavně spočteny pomocí interpolace z již zmíněných řídících vlasů, ale zároveň jsou ovlivněny mnoha nastavitelnými vlastnostmi. Tyto vlastnosti umožňují změnit geometrii vlasů pomocí šumových funkcí, definovat barvu a tloušťku vlasů a mnohem více. Abych určil pozice vlasů na dané trojúhelníkové síti, používám vlastní vzorkovací algoritmus, který generuje náhodné vzorky na trojúhelníkové síti dle hustoty dané 2-dimenzionální texturou. Můj vzorkovací algoritmus používá novou techniku ke generování vzorků z diskrétní distribuce. Tato technika může být použita v jiných aplikacích než je vzorkování trojúhelníkových sítí.
|
|
|
GPU implementace algoritmů irradiance a radiance caching
Bulant, Martin ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Šik, Martin (oponent)
Předmětem této práce je vytvořit program implementující algoritmy pro výpočet globálního osvětlení radiance a irradiance caching za využití frameworku CUDA na GPU. Paralelní implementace na GPU by měla přinést výrazné zrychlení oproti sériové implementaci na CPU. Implementace bude probíhat v již existujícím frameworku pro výpočty globálního osvětlení, což umožní soustředit se čistě na implementaci samotných algoritmů. Díky této práci bude možné ušetřit čas při testování metod pro výpočet globálního osvětlení, neboť ukládání a přepoužití mezivýsledků je možné použít pro další algoritmy. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Polarising Versions of Glossy BRDF Models
Bártová, Kristina ; Wilkie, Alexander (vedoucí práce) ; Šik, Martin (oponent)
Cílem počítačové grafiky je přesně modelovat vzhled skutečných objektů. K tomu je nutné modelovat interakce světla s různými materiály. Jedním z důležitých parametrů světla je také jeho polarizace. Zahrnutí polarizace do osvětlovacího modelu může výrazně přispět k realistickému vzhledu renderovaných obrazů například v situacích, kdy ve scéně dochází k mnohačetným odrazům světelných paprsků na různých zrcadlových plochách, apod. Současné renderovací systémy ale polarizaci neuvažují z důvodu velké složitosti takového řešení. Klíčovým prvkem pro získání fyzikálně věrných obrazů jsou realistické, polarizace schopné BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function) modely. V rámci této práce, byly teoreticky odvozeny polarizaci zahrnující verze následujících modelů: Torrance-Sparrow, He-Torrance-Sillion-Greenberg a Weidlich-Wilkie. Pro každý z těchto modelů byly systematicky odvozeny Muellerovy matice (matematická konstrukce používaná k popisu odrazivosti polarizujícího povrchu). Chování odvozených matic v závislosti na různých vstupních parametrech bylo následně testováno v programu Wolfram Mathematica. Odvozené BRDF modely zahrnující polarizaci byly implementovány v systému ART (Advanced Rendering Toolkit). Soudě podle dostupných zdrojů se jedná o pravděpodobně vůbec první využití zmíněných BRDF...
|
|
| |
|
|
Generování vlasů interpolací
Šik, Martin
Tato diplomová práce popisuje procedurální generátor vlasů, který je schopen vygenerovat vlasy z pouze pár řídících vlasů, které jsou přímo modelovány 3d umělcem. Generátor vlasů je součástí projektu Stubble - nástroje na modelování vlasů v Autodesk Maya. Procedurální generátor vlasů umožňuje generování vlasů během vykreslování, a tudíž není potřeba ukládat vlasy do souborů se scénou, což výrazně zrychlí vykreslování. Vlasy mohou být taktéž generovány interaktivně a zobrazeny pomocí OpenGL během modelování v Maye. Generované vlasy jsou hlavně spočteny pomocí interpolace z již zmíněných řídících vlasů, ale zároveň jsou ovlivněny mnoha nastavitelnými vlastnostmi. Tyto vlastnosti umožňují změnit geometrii vlasů pomocí šumových funkcí, definovat barvu a tloušťku vlasů a mnohem více. Abych určil pozice vlasů na dané trojúhelníkové síti, používám vlastní vzorkovací algoritmus, který generuje náhodné vzorky na trojúhelníkové síti dle hustoty dané 2-dimenzionální texturou. Můj vzorkovací algoritmus používá novou techniku ke generování vzorků z diskrétní distribuce. Tato technika může být použita v jiných aplikacích než je vzorkování trojúhelníkových sítí.
|
|
|
Global exploration in Markov chain Monte Carlo methods for light transport simulation
Šik, Martin ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Jakob, Wenzel (oponent) ; Christensen, Per (oponent)
Fotorealistické zobrazování se již zcela běžně provádí pomocí simulace transportu světla a Monte Carlo metod. Avšak algoritmy použité v současných zobrazovacích systémech jsou často neefektivní, a to zvláště ve scénách, které mají složitou viditelnost mezi kamerou a světelnými zdroji anebo obsahují transport světla přes mnoho lesklých odrazů. Z důvodu zefektivnění simulace v těchto scénách by bylo vhodné využít v praxi robustnější algoritmy. Algoritmy simulace transportu světla založené na Monte Carlo metodách s Markovovými řetězci (MCMC) jsou efektivní právě při vzorkování různých typů světelných cest, a to i ve scénách se složitou viditelností. Na druhou stranu tyto algoritmy často generují příliš mnoho vzorků v některých částech prostoru světelných cest, zatímco jiné části jsou vzorkovány málo, nebo vůbec. Toto chování je způsobeno nedostatečnou globální explorací prostoru světelných cest, která vede k nepředvídatelné konvergenci a k chybám ve výsledném obrázku. Kvůli tomuto nedostatku jsou MCMC metody v praxi často opomíjeny. V této disertační práci se proto soustředíme na zlepšení globální explorace stavového prostoru v MCMC algoritmech pro simulaci transportu světla. Nejdříve uvádíme nový MCMC algoritmus, který používá techniku replica exchange k vylepšení globální explorace. Za účelem zvýšení...
|
|
|
GPU implementace algoritmů irradiance a radiance caching
Bulant, Martin ; Křivánek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Šik, Martin (oponent)
Předmětem této práce je vytvořit program implementující algoritmy pro výpočet globálního osvětlení radiance a irradiance caching za využití frameworku CUDA na GPU. Paralelní implementace na GPU by měla přinést výrazné zrychlení oproti sériové implementaci na CPU. Implementace bude probíhat v již existujícím frameworku pro výpočty globálního osvětlení, což umožní soustředit se čistě na implementaci samotných algoritmů. Díky této práci bude možné ušetřit čas při testování metod pro výpočet globálního osvětlení, neboť ukládání a přepoužití mezivýsledků je možné použít pro další algoritmy. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Výpočetní fotografie ve světelném poli a aplikace na panoramatické snímky
Kučera, Jan ; Šroubek, Filip (vedoucí práce) ; Šik, Martin (oponent)
Digitální fotografie se neustále snaží dohnat svůj analogový protějšek a zaznamenávání směru světla se v poslední době stalo předmětem tohoto úsilí. První a doposud stále jediný fotoaparát pro běžné uživatele, který zaznamenává světelné pole - Lytro - se na trhu objevil v roce 2011. Tato práce seznamuje čtenáře s teorií světelného pole a jeho zaznamenáváním se zvláštním důrazem na ilustraci zmiňovaných principů ve 2D, shrnuje současný hardware a probíhající výzkum v této oblasti a předkládá analýzu Lytro fotoaparátu samotného. Nabízí popis uzavřených souborových formátů a používaných protokolů, otvírajíc tak prostor pro využití fotoaparátu v dalším výzkumu. Důležitým přínosem práce je přenosná .NET knihovna pro vývojáře, a součástí je i na ní založený editor souborů a program pro bezdrátovou komunikaci s fotoaparátem. Nakonec je popsaná teorie využita k diskusi jejích důsledků pro registraci světelných polí a lineární panorama. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.