Globalno difuzno osvjetljenje

  • View
    42

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Globalno difuzno osvjetljenje. Robert Sajko Mentor: prof.dr.sc. Željka Mihajlović. Sadržaj. Fizikalni model svjetla Jednadžba iscrtavanja Lokalni modeli osvjetljenja Globalni modeli osvjetljenja Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike Difuzna interrefleksija u prostoru slike - PowerPoint PPT Presentation

Text of Globalno difuzno osvjetljenje

Postupci ostvarivanja globalnog osvjetljenja

Globalno difuzno osvjetljenjeRobert Sajko

Mentor: prof.dr.sc. eljka Mihajlovi

Sadraj1/27Fizikalni model svjetla

Jednadba iscrtavanja

Lokalni modeli osvjetljenja

Globalni modeli osvjetljenja

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike

Difuzna interrefleksija u prostoru slike

DemonstracijaFizikalni model svjetla2/27Pojave:Refleksija i refrakcijaInterferencija i difrakcijaPolarizacijaApsorpcija

Uinci:Ambijentalno zaklanjanjePretapanje bojaKaustikaIspodpovrinsko rasprivanje

Fizikalni model svjetla3/27Ispodpovrinsko rasprivanje

Fizikalni model svjetla4/27Kaustika

Fizikalni model svjetla5/27Pretapanje boja

Fizikalni model svjetla6/27Ambijentalno zaklanjanje

Jednadba iscrtavanja7/27Saet matematiki opis propagacije svjetla

izlazna svjetlost na poziciji x, u smjeru ,

svjetlost emitirana sa pozicije x, u smjeru ,

integral upadnih zraka svjetlosti preko polukugle,

mjera svjetlosti reflektirane na poziciji x, iz upadnog prema izlaznom smjeru (BRDF)

upadna svjetlost na poziciji x, u smjeru ,

atenuacija upadnog svjetla zbog kuta upada, gdje je normala na povrinu.

Lokalni modeli osvjetljenja8/27Aproksimacija integralnog lana:

Razliiti naini definicije BRDF:PhongBlinn-Phong

Globalni modeli osvjetljenja9/27Tradicionalne metode:Praenje zrake (ray tracing)Isijavanje (radiosity)Preslikavanje fotona (photon mapping)

Algoritmi u stvarnom vremenu:Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike (SSAO)Difuzna interrefleksija u prostoru slike (SSGI)

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike10/27Integral funkcije vidljivosti po hemisferi:

Aproksimacija integrala sumom:

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike11/27Kako odrediti funkciju vidljivosti?

Elegantno ali neefikasno rjeenje praenje zrake

Heuristiko rjeenje analiza spremnika dubineDjelovanje u prostoru slikeAmbijentalno zaklanjanje u prostoru slike12/27Klasini SSAO algoritam:

Rekonstruiraj 3D poziciju fragmenta (u prostoru kamere).

Odaberi 8-32 sluajna uzorka u 3D prostoru, u hemisferi oko fragmenta.

Projiciraj uzorke natrag u prostor slike.

Odredi dubine uzoraka.

Izraunaj funkciju zaklonjenosti za pojedine uzorke i pribroji doprinose.

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike13/27

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike14/27Klasini SSAO:

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike15/27Klasini SSAO sa sluajnim uzorkovanjem:

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike16/27Klasini SSAO sa sluajnim uzorkovanjem i bilateralnim filtriranjem:

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike17/27Nedostaci klasinog SSAO algoritma:

Potreba za sluajnim uzorkovanjem - stvaranje uma

Potreba za dodatnim prolazom za filtriranje uma

Slaba iskoristivost brze lokalne memorije GPU-a

Variranje performansi s promjenom pozicije kamere

Rjeenje uzorkovanje u 2D regiji konstantne veliine

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike18/27SSAO algoritam s 2D uzorkovanjem:

Odaberi 8-32 uzorka u 2D regiji oko danog fragmenta.

Rekonstruiraj pozicije danog fragmenta i odabranih uzoraka u prostoru kamere.

Evaluiraj funkciju zaklanjanja nad dobivenim 3D uzorcima.

Pribroji pojedinane doprinose uzoraka i odredi konanu zaklonjenost.

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike19/27SSAO algoritam s 2D uzorkovanjemBunnellova funkcija zaklanjanja (disk-to-disk)

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike20/27SSAO s 2D uzorkovanjem:

Ambijentalno zaklanjanje u prostoru slike21/27Usporedba performansi u ovisnosti o broju uzoraka(u milisekundama po slici):Testna konfiguracija: Intel Core 2 Duo 2.66 Ghz, ATI Radeon HD3870Difuzna interrefleksija u prostoru slike22/27Indirektno osvjetljenje:

Integral upadnog zraenja po hemisferi:

Aproksimacija integrala sumom:

Problem istovjetan zaklanjanju ambijenta!

Difuzna interrefleksija u prostoru slike23/27Algoritam:

Odaberi 8-32 uzorka u 2D regiji oko danog fragmenta.

Odredi vrijednosti difuznog osvjetljenja odabranih uzoraka.

Rekonstruiraj pozicije danog fragmenta i odabranih uzoraka u prostoru kamere.

Evaluiraj funkciju prijenosa nad dobivenim 3D uzorcima i pripadajuim vrijednostima difuznog osvjetljenja.

Pribroji pojedinane doprinose uzoraka i odredi konanu osvijetljenost.Difuzna interrefleksija u prostoru slike24/27SSAO + SSGI:

Difuzna interrefleksija u prostoru slike25/27Usporedba performansi u ovisnosti o broju uzoraka(u milisekundama po slici):Testna konfiguracija: Intel Core 2 Duo 2.66 Ghz, ATI Radeon HD3870Demonstracija26/27

Globalno difuzno osvjetljenje27/27Pitanja?

Hvala na panji!