30
Realistic Illumination in 3D production Samuli Helin

Samuli Helin. Valon ominaisuudet luonnossa Valaisumalleja tietokonegrafiikassa Raytracing eli säteenseuranta Global illumination Renderöinti

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Realistic Illumination in 3D production

Samuli Helin

Page 2: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 3: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 4: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 5: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Refraction Reflection

Emitting Fluoresence

Light properties

Page 6: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Refraction

Page 7: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Reflection

Page 8: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Emitting

Page 9: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Fluoresence

Page 10: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Phong,  Bui Tuong Phong Utah 1973 Blinn, phong-modification Oren-Nayar,  Michael Oren and Shree K.

Nayar

Lighting Models in 3D Graphics

Page 11: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Interpolating intensity between polygons Shiny plastic surfaces

Phong

Page 12: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Approximation of Phong Faster Elleptic reflection in small angles

Blinn

Page 13: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Simulates light reflection from rough surfaces

Oren-Nayar

Page 14: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 15: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Global lighting model and techniques for generating images

Ray tracing is simulated Remarkable computing power needed Can be calculated from camera or from light

source

Ray tracing

Page 16: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 17: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 18: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 19: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Several techniques and algorithms are being used for realistig lighting

Fairly heavy Difficult to implement in animations without

aliasing and errors if comprehensive computing model is used

Global illumination

Page 20: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

QMC Irradiance cache Radiosity map Light map

Global illumination

Page 21: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

QMC (Quasi Monte Carlo) (definition)

Page 22: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Irradiance cache

Page 24: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 25: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Light map (definition)

Page 26: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 27: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

Really many controls! Start small Examine the effects ->Think what is necessary Animations need very much more quality

because of flashing

Rendering

Page 28: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 29: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti
Page 30: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti

https://www.youtube.com/watch?v=PccWJ-zxlQw

Thanks!