Тезисы докладов

Программирование

Рассматривается решение уравнения визуализации (rendering equation - уравнение переноса световой энергии) при помощи метода Монте-Карло. Данное решение используется для построения фотореалистического изображения трехмерных сцен с учетом физически обоснованных моделей распространения света. В данном докладе предлагается алгоритм, основанный на декомпозиции сцены с помощью разделяющей плоскости. В сцену вводится фиктивная плоскость, которая разделяет объекты сцены на две части - две отдельные сцены. После этого работа с этими подсценами выполняется параллельно. Другими словами, разделяющая плоскость служит для распараллеливания вычислительного процесса. Расчет освещенности сцены с разделяющей плоскостью осуществляется в несколько этапов при помощи итерационного процесса. На каждой итерации выполняются последовательно следующие действия. В каждой части независимо рассчитывается баланс освещенности, т.е. расчет баланса проводится параллельно. При этом учитывается функция излучения на фиктивной плоскости от другой части сцены. Одновременно на плоскости строится функция передачи световой энергии, излучаемой данной частью сцены на другую ее часть для следующей итерации. Таким образом производится обмен энергией между частями сцены через плоскость. В начале процесса на плоскости задана нулевая функция излучения. Итерационный процесс оканчивается когда степень различия освещенности в соседних точках становится меньше заданного порогового значения. Как правило, расчет ограничивается некоторым заданным числом итераций.

Функция излучения на плоскости - это четырехмерная сеточная функция: два измерения по координатной сетке на плоскости и два по сфере направлений. Эксперименты показывают, что требуется очень хорошее разрешение сетки для получения удовлетворительных результатов.

Основная проблема: при сеточной аппроксимации функции влияния приходится заменять одно направление некоторым лишь приближенно близким к нему. В результате этого целые телесные углы заменяются всего лишь одним направлением, что может приводить к артефактам на конечном изображении.

В докладе рассматривается построение алгоритма. На основе анализа результатов экпериментов обсуждаются достоинства, недостатки и проблемы описываемого подхода.

Также рассматривается обобщение описанного выше алгоритма, которое сводится к созданию для каждого объекта сцены (или каждой части сцены) глобального портрета, через который производится взаимодействие объекта со световой энергией остальной сцены. Таким образом удается разделить расчет баланса освещенности в некоторой части сцены от расчета общего баланса световой энергии всей сцены. Данный прием позволяет уменьшить геометрическую сложность сцены, в которой производится расчет баланса световой энергии, и, следовательно, уменьшить время вычисления и требования к памяти комьютера. Как следствие - этот алгоритм позволяет расширить класс изображаемых трехмерных сцен.

Работа проводится при поддержке РФФИ по проектам 99-01-0577, 99-07-90422, 01-01-06197.

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии

[Головная страница] [Конференции] [СО РАН]

© 2001, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 2001, Объединенный институт информатики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт систем информатики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт математики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, Новосибирск
© 2001, Новосибирский государственный университет
Дата последней модификации 06-Jul-2012 (11:45:21)