Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Renderovací techniky (Monte Carlo zobrazování (Mnohorozměrný integrál…

- - - - Ovtigre
        
        Outgoing, Vacuum, time-Invariant, Gray Radianoc equtation
- - - - Průsečíky PaA PaB
      - Průsečík Pa(A-B)
      - Průsečík paprsku s koulí
      - Průsečík s CSG scénou
    - - 3D - x,y,z
        2D - u,v
        p0 - p1
      - Rovina
        
        GSC reprezentace
        
        Inverzní transformace v rovině
        
        Rovnoběžník
        
        Trojuhelník
        
        Obecný rovinný mnohoúhleník
        
        Rovnoběžné roviny
        
        Konvexní mnohostěn
        
        Implicitní plocha
        
        Algebbraická plocha
        
        Kvadrika
        
        Rotační kvadrika
        
        Koule
        
        Inverzní transformace na kouli
        
        Válec a kužel
    - - Urychlovaní pro Ray-tracing
        
        klasifikace
        
        Menší počet testovaných paprsků
        
        zobecněné paprsky
        
        Davají více informace
        
        Urychlení výpočtu
        
        Obalové těleso
        
        Co nejtěsněji obalovat původní těleso
        
        efektivita
        
        B + p . l < l
        
        3 more items...
        
        Kombinovaná tělesa
        
        Aproximace konvexního obalu
        
        Efektivní implementace
        
        Hierarchie obalových těles (BVH)
        
        Snižuje asymptotickou složitost na O(log N)
        
        inkrementální konstrukce
        
        1 more item...
        
        Systémy
        
        4 more items...
        
        Prořezávání CSG stromu
        
        Dělení prostoru (prostorové adresáře)
        
        2 more items...
        
        Jednodušši výpočet průsečíku než u původního tělesa
      - Analytické výpočty
        
        Koule , válec, kvádr
      - Numerické výpočty
        
        approximační plochy
        
        Rotační tělesa
        
        Implicitní povrchy
    - - 1.fáze vyhledání průsečíků
      - fáze - dopočítávání údajů - normály, texturovací souřadnice, atd.
    - - Souřadnice průsečíku
      - Čislo tělesa (plochy)
      - Normálový vektor
        
        Pravděpodobně nutný k vypočítaní odrazu
  - - - Spojité stínování
        
        Phongovo stínování #
        
        V umělých vrcholech počítané normály
        
        Uvnitř pixelu dopočítávám normálu bilineární interpolací
        
        V každém vnitřím pixelu plochy počítám osvětlení
        
        Větší výpočetní náročnost
        
        Interpolace normály
        
        Gouradovo stínování
        
        Stěny
        
        Bilineární interpolace
        
        Problémy interpolace
        
        Zvýraznění nespojitostí
        
        1 more item...
        
        Špatný výpočet normál (viz obrázek)
        
        Špatně vystihuje maximum odrazu (Zrdcadlový odlesk)
        
        Není invariantní k otočení
        
        Osvětlení (barvu)
        
        Počítám normály ve vrcholech
        
        Pomocné hrany
        
        Interpolace barvy
      - Konstantní stínování
        
        Machův effekt #
        
        Laterální inhibice fotorecoptorů
        
        Aktivovaná buňka potlačuje citlivost sousedních buňek
        
        Každá ploška má pouze jednu normálu
      - Metody aplikace osvětlovacího modelu při zobrazování plošek
    - - Přímé metody
        
        řadkové algoritmy
        
        Vukresluje podle řádku od viditelnosti světla
      - Stínová tělesa
        
        soustava mnohostěnů
        
        Volumetric Shadows
        
        Neviditelné virtuální čtyřúhelníky
        
        BSP
        
        Projekce do nekonečna
      - Vícenásobný výpočet viditelnosti
        
        stinový Z-buffer
        
        Shadow map
        
        z pohledu světelného zdroje
  - - - Primární
        
        Rozptyl
      - Sekundární
        
        Rozptyl
    - - Po částech
        
        Rozptyl
      - Podle důležitosti
        
        Rozptyl
    - - Nestranost
      - Rozptyl
    - - Transformace
    - - Pro jeden integrál
      - Integrální rovnice
  - - - Definovaná tabulkou
    - - Bilineární a bikubická
      - Kubická B - spline
      - Interpolace v pravidelné mřížce
    - - Bump mapa
    - - Bíly šum
      - Spojitý šum
    - - Efektivní implementace
  - - - Empirical
        
        Strauss
        
        Vzorce
        
        IDi = Ii * (Qd + Qs) - Příspěvek intenzity směrového zdroje
        
        Qd - rozptýlený (difusní) odraz
        
        Qd = (1 - m . s) . rd . C . cos alfa
        
        2 more items...
        
        Ii - intenzita světelného zdroje (sklalár)
        
        Qs - lesklý odraz
        
        Specular
        
        1 more item...
        
        Fyzikálně věrnější
        
        Jednoduché použítí
        
        Intuitivní parametry
        
        Index lomu
        
        n
        
        Pruhlednost
        
        t
        
        Barva
        
        C
        
        Kovový charakter
        
        m
        
        Hladkost
        
        s
        
        Phong 1975
        
        Osvětlení
        
        Každá složka má váhu k
        
        Více světelných zdrojů
        
        E = Ea + Suma (Ed + Es)
        
        Součet vah = 1 (Ochrana proti přetečení)
        
        Osvětlení od jednoho zdroje
        
        E = Ea + Ed + Es
        
        Difusní složka (Ed)
        
        Ed = Ii . Cd . kd . cos alfa
        
        Odpovídá ideálně matnému tělesu
        
        Lesklý odraz
        
        Simuluje odlesk
        
        Es = Ii . Cs . ks . cos B
        
        Okolní světlo Ea
        
        Napodobuje sekundární odražené světlo
        
        Ea = Cd . ka
        
        Oprava na vzdálenost zdroje
        
        Mělo být 1/d na druhou
        
        Moc velký rozshah - monitor nedokáže zobrazit
        
        používá se 1(c0 + c1d + c2d na druhou)
        
        Stínování a vržené stíny
        
        Nemodeluje pomocí fyzikálních vztáhů, pouze se snaží napodobit
        
        Blinn 1977
        
        Pokud jsou světelné zrdoje a pozorovatel v nekonečnu, lze nahradit R .V pomocí N . H
        
        Všechny světelné zdroje Li jsou konstantí
        
        Pozorovatel V je konstantní
        
        Nutné pouze dopočítat normálu
        
        H = (L + V)/||L + V||
        
        Ward 1992
        
        Ward 2007
        
        Lafortune 1997
        
        Ašichmin, Shirley 2000
      - Physical
        
        Beckmann, Spizzichino 1963
        
        Torrance, Sparrow 1967
        
        Cooc Torrance 1981
        
        He 1991
        
        Shlick 1994
        
        Walter 2007
        
        Ashichmin, Bagher 2007, 2012
        
        Orean- Nayar
    - - Světlo narazí na objekt
        
        Reálný prvrch
        
        materials
        
        Dielectrics (insulators) (Nevodivý)
        
        Metals
        
        Nemá transparentní složku
        
        Microfacet Theory
        
        Orean-Nayar
        
        multiple bounces are lost
        
        Perfect reflection for half-angle
        
        Shadowing and masking
        
        Fresnelovy rovnice
        
        Distribution Function
        
        Anisotropic
        
        Isotropic
        
        GGX
        
        Trowbdige
        
        Blinn-Phong
        
        Beckhman distribution
        
        Normla distribution function
        
        Ašichmiin
        
        Speciální připady
        
        Nepolarizované světlo
        
        Dielectric (Nevodivé) Materials
        
        alfa = pi/2(Paralel to surface) => R(90)=1
        
        alfa = 0 (Perpendicular to surface); R0 = Rs = Rp
        
        Pro F(0) jsou určeny hodnoty mnoha materiálů
        
        Schlicks approximation
        
        2 more items...
        
        polarization
        
        Děli se na dva typy
        
        S
        
        P
        
        Určuje poměr odrazu a lomu světla
        
        Výpočet
        
        Rs
        
        Rp
        
        Alternativní
        
        Není potřeba vypočítávat úhly, jesou použity cosiny
        
        Lamert law
        
        Lambertian surface
        
        Pravděpodobnost odrazu je konstantní
        
        intenzita odrazu je závislá výhradně na cos alfa
        
        Určuje, kolik světla bude pohlceno
        
        Refraction Snell´s law, ibn Sahl, 984)
        
        Total internal reflection
        
        Určuje lom světla při přechodu mezi prostředími
        
        Shading terms (components) (Stínování)
        
        Transparent (t) (Prusvitné)
        
        Specular (s) (Zrdcadlové)
        
        Diffuse (d) (Okolní)
        
        Scattering inside material
        
        Very complicated
      - Paprsek prochází objektem
        
        Absorption
        
        Scattering
    - - BRDF is ignoring exit-entry-distance (Skippin Scattering Surface)
      - Bi-directional Scattering-Surface Reflectance Distribution Function
  - - - Jej od okolí dělí lichý počet hranic
      - Jej od okolí děli alespoň jedna hranice
      - Jeho stupeň ovinutí hranicí polygonu W je nenulový
        
        Sečteme úhly které svírají hrany oproti bodu
- - - - Výpoćet
    - - Výpočet
    - - Výpočet
  - - - Výpočet
        
        funkce odrazivosti
        
        BRDF
  - - - Vznikají integrály vyšších řádů
- - - - Statické
        
        Nevhodné pro scény obsahující zdrcadla
      - Dynamické
        
        Dle významu paprsku
      - Kombinované
    - - Barva světelného zdroje Cs
      - Barva materiálu Cm
      - Vektor pozorovatel V
        
        Od bodu dopadu k pozorovateli
      - Vektor odrazu R
      - Normála N
      - Vektor paprsku dopadu - L
    - - Vyhledej prusecik, pokud neexistuje vrat barvu pozadi
        jinak spočitej příspěvek od světelných zdrojů
        pokud neni ukončenou hloubkou rekurze
        Pokud je odrazivé
        Vysledný = výsledke . poměr . rekurzivní výpočet (odražený paprsek)
        Pokud je průhledné
        Výsledek = vysledek . poměr . rekurze (lomený paprsek)
  - - - Časový Alias
        
        animace pomalého pohybu
        
        blikání
        
        interference
        
        Stroboskopický jev
      - Prostorový alias
        
        Interference rychle se měnícího obrazu s pixelovým rastrem
        
        šachovnice ve velké vzdálenosti
        
        Moaré efekt
        
        Zubaté zobrazení šikmých linii
    - - Vzorkovací metody
        
        Náhodné vzorkování (Random sampling)
        
        Roztřesení (jittering)
        
        Částečné roztřesení (semijittering)
        
        N věží (nezávislé "roztřesení) (N rooks) (uncorreated jitter)
        
        Hammersley
        
        Deterministické sekvence
        
        Halto, Hammersley
        
        Poissonovo diskové vzorkování (Poisson disk sampling)
        
        Implementace
        
        Kandidáti počítány pomocí pseudonáhodného generátoru
        
        Algoritmus D. Mitchella (Algoritmus nejlepšího kandidáta)
        
        Generuje postupně se zahušťující Poissonovskou psloupnost vzorků
        
        časově náročný
        
        2 more items...
        
        Implementace
        
        Problematická volba konstanty d
        
        Obtížně se provádí zjemňování
        
        Pravidelné vzorkování (uniform sampling)
      - Adaptivní zjemňování
        
        modifikace statických algoritmů
        
        Zjemňovací kritéria
        
        Rekurzivní zjemňování
        
        Zjemňovací fáze
- - - - Kaustiku
  - - - BRDF
      - Zrdcadlový odraz Sm
  - - - Vyhledávají se cesty pomocí Light Tracin a Path Tracing, takže z obou stran, které se poté spojí do jedné cesty od zdroje ke kameře
  - - - Odraz
      - Lom světla
      - Půjčování barev (Color bleeding)
      - Kaustiku
        
        Velice pomalu
      - Měkké stíny
      - Hloubku ostrosti
      - Rozmazání pohyboem
- - - - Vychází ze zákona o zachování energie
        
        Potřebuje energeticky uzavřené scény
      - Vychází z dvousměrné distribuční funkce BRDF
      - Je třeba scénu rozdělit na málé plošky na kterých se bude počítat a spočítat konfigurační faktory
        
        Konfigurační fakto
        
        Vliv jedné plošky na jinou
- - - - Reprezentaci světla lze nezávisle optimalozovat
        
        Fotonová mapa
        
        Odhad radiance
        
        II
        
        I
        
        Filtrace
        
        Pokud se menší množství fotonu pak průběh odhadu radiance je rozmazaný (
        box filter)
        
        Odhadování "barvy?" úseku?
        
        Globální zobrazování
        
        Přesnost výpočtu
        
        Přesný
        
        Je li bod vidět na obrázku
        
        Je li vidět přes několik málo lesklých obrazů
        
        Je li paprsek velmi krátký
        
        Přibližný
        
        Ostatních případech
        
        2 more items...
        
        Datová struktura ukládající dopady jednotlivých fotonů
        
        Úsporná reprezentace v paměti
        
        Reprezentuje dobře i velmi variabilní funkci osvětlení
        
        "cache cest světla obousměrného Path tracingu"
        
        Nevykazuje VF šum
        
        Rychlejší než M-C techniky
        
        Ztráta neztranosti
        
        konzistentní
        
        Konverguje při zvěčování počtu fotonů
        
        Datová struktůra
        
        Musí být rychlá i při velkém množství záznamů
        
        KD-Strom
        
        K nejbližších nebo všech v daném okoli (poloměr R)
        
        Směr dělení se určí podle složky souřadnic s maximálním rozsahem (nebo rozptylem)
        
        Uloženo v poli
        
        1 more item...
        
        Jensen
        
        1 more item...
        
        Hooley
        
        2 more items...
        
        Hledání nebližších sousedů
        
        2 more items...
        
        Foton
        
        Poloha
        
        Směr
        
        Energie
        
        Příznaky pro konstrukci stromu
      - Libovolná geometrie scény
    - - Zepředu (Od zdroje)
        
        Světla jsou zdroje fotonů
        
        Photon tracing
        
        Generování fotonů
        
        Fotony jsou generovány světelnými zdroji
        
        Více světelných zdrojů
        
        Distribuce mezi nimi na základě výkonu
        
        každý foton nese stejnou energii
        
        Efektivní vzorkování
        
        Photon scattering
        
        Změna energie
        
        Ruská ruleta
        
        Foton se náhodně šíří dál nebo úplně zanikne
        
        Rozhodování mezi
        
        Difůsním odrazem
        
        Leským odrazem
        
        lomem
        
        Přímé osvětlení
        
        Zrdcadlový a leský odraz
        
        Kaustika
        
        Mnohonásobný měkký odraz
      - Zezadu (od kamery)
        
        Kamera reprezentuje důležitost
        
        Rendering
        
        infromace uložené ve fotomapě se používají k efektivnímu zobrazení scény
        
        Obyčejný Ray-tracing nebo Monte-Carlo meroda (path- tracing)