Fotorealistické zobrazování 3D scén

Abstract

Tato práce navrhuje nový koncept vzorkování, zejména do metody sledování cest, za účelem rychlejší konvergence scény, pomocí lokální aproximace rozložení světla ve scéně, s využitím hemisférických harmonických funkcí, jenž umožňuje efektivnější směrování paprsků na daném povrchu. V první části jsou popsány základní principy fotorealistického zobrazování spolu s často používanými algoritmy pro syntézu obrazu. Druhá část popisuje matematický aparát, který je posléze využit v návrhu metody vzorkování. Následně jsou představeny již existující řešení v této oblasti. Další část shrnuje současný stav tomto odvětví. Poslední dvě části se již plně věnují návrhu a implementaci ověření již zmíněného rozšíření s využitím CPU.

This thesis proposes a concept of sampling, especially for path tracing like algorithms, for faster convergence of the scene, using a local radiance approximation in the scene with hemispherical harmonics, which allows more effective way of ray casting on the given surface. In the first part, the basics of photorealistic rendering are introduced together with commonly used algorithms for image synthesis. The mathematical apparatus used in this thesis is defined in the second part of the thesis. Subsequently, existing solutions in this area are presented. The following chapter summarizes state-of-the-art methods in this branch. The rest of this thesis is focused on proposal and implementation of already mentioned extension.