Název: Výpočet transportu světla pro analyticky integrovatelná média v reálném čase
Překlad názvu: Real-Time Light Transport in Analytically Integrable Participating Media
Autoři: Iser, Tomáš ; Elek, Oskár (vedoucí práce) ; Horáček, Jan (oponent)
Typ dokumentu: Bakalářské práce
Rok: 2017
Jazyk: eng
Abstrakt: [eng] [cze]
The focus of this thesis is the real-time rendering of participating media, such as fog. This is an important problem, because such media significantly influence the appearance of the rendered scene. It is also a challenging one, because its physically correct solution involves a costly simulation of a very large number of light-particle interactions, especially when considering multiple scattering. The existing real-time approaches are mostly based on empirical or single-scattering approximations, or only consider homogeneous media. This work briefly examines the existing solutions and then presents an improved method for real-time multi- ple scattering in quasi-heterogeneous media. We use analytically integrable den- sity functions and efficient MIP map filtering with several techniques to minimize the inherent visual artifacts. The solution has been implemented and evaluated in a combined CPU/GPU prototype application. The resulting highly-parallel method achieves good visual fidelity and has a stable computation time of only a few milliseconds per frame. Zaměřením práce je vykreslování scén v reálném čase v opticky aktivních mé- diích, např. v mlze. Tato média významně ovlivňují vzhled vykreslované scény. Jedná se tedy o důležitý problém, jehož fyzikálně přesné řešení však vyžaduje výpočetně náročnou simulaci velkého množství interakcí mezi světlem a části- cemi média, zejména při simulování vícenásobných rozptylů. Stávající přístupy pro výpočty v reálném čase jsou většinou založené na empirických metodách, si- mulují jen jednou rozptýlené světlo nebo uvažují pouze homogenní média. Tato práce stručně přibližuje tyto přístupy a následně představuje zdokonalenou me- todu pro simulaci vícenásobných rozptylů v reálném čase v kvazi-heterogenních médiích. K tomuto účelu využívá analyticky integrovatelné funkce hustoty a efek- tivní filtrování v MIP mapách s technikami pro minimalizaci nedílných vizuálních nepřesností. Řešení bylo implementováno a vyhodnoceno v kombinované CPU / GPU aplikaci. Výsledná vysoce paralelní metoda dosahuje dobré vizuální věrnosti a dokáže zpracovat jeden snímek za pouhých několik milisekund.
Klíčová slova: opticky aktivní média; syntéza obrazu v reálném čase; transport světla; light transport; participating media; real-time rendering

Instituce: Fakulty UK (VŠKP) (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Dostupné v digitálním repozitáři UK.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/20.500.11956/86202

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-357482


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Univerzita Karlova > Fakulty UK (VŠKP)
Vysokoškolské kvalifikační práce > Bakalářské práce