Fluorescence Computations in a Hero Wavelength Renderer

• Název práce v češtině: Výpočty fluorescence v Hero Wavelength rendereru
• Název v anglickém jazyce: Fluorescence Computations in a Hero Wavelength Renderer
• Klíčová slova: spektrálního zobrazování, globální osvětelní, fluorescence
• Klíčová slova anglicky: spectral rendering, global illumination, fluorescence
• Akademický rok vypsání: 2016/2017
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: angličtina
• Ústav: Katedra softwaru a výuky informatiky (32-KSVI)
• Vedoucí / školitel: doc. Alexander Wilkie, Dr.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 14.12.2016
• Datum zadání: 14.12.2016
• Datum potvrzení stud. oddělením: 19.12.2016
• Datum a čas obhajoby: 29.01.2018 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 03.01.2018
• Datum odevzdání tištěné podoby: 04.01.2018
• Datum proběhlé obhajoby: 29.01.2018
• Oponenti: Dipl.-Ing. Ivo Kondapaneni

Zásady pro vypracování

Cílem práce je zkombinování Hero vzorkování s fluorescencí v moderním rendereru globálního osvětlení a tím vytvoření prvního systémů schopného jak efektnivího spektrálního vzorkování, tak posunu vlnových délek.

Plán práce je následující:
- Využít existujícího monochromatického spektrálního rendereru jako základu.
- Jeho rozšíření o podporu fluorescence.
- Jeho rosšíření o podporu Hero Wavelength vzorkování ve scénách bez fluorescence.
- Kombinace obou vlastností.

Guidelines in English:

The goal of the thesis is to combine Hero sampling with fluorescence in a modern global illumination renderer, to create the first integrated system that is capable of combining both efficient spectral sampling with wavelength shifting induced by fluorescence.

The work plan is as follows:
- Use an existing monochrome spectral renderer as basis.
- Extend it to support fluorescence.
- Extend it to support Hero Wavelength sampling for non-fluorescent scenes.
- Combine both effects.

Seznam odborné literatury

Alexander Wilkie and S. Nawaz and Marc Droske and Andrea Weidlich and Johannes Hanika
Hero Wavelength Spectral Sampling
Comput. Graph. Forum, 33(4), pp. 123-131, 2014.

Matthias B. Hullin and Johannes Hanika and Boris Ajdin and Hans-Peter Seidel and Jan Kautz and Hendrik P. A. Lensch
Acquisition and analysis of bispectral bidirectional reflectance and reradiation distribution functions
ACM Transactions on Graphics, 29(4), p. 97:1-97, July 2010.

Předběžná náplň práce

Tato práce se zaměřuje na spojení dvou pokročilých vlastností moderních zobrazovacích systémů, které doposavaď nebyly využity v kombinaci. První se týká spektrálního vzorkování: většina současných spekrálních rendererů využívá techniku monochromatických cest. Nedávno však byla jako alternativa navržena technika Hero Wavelength vzorkování, která vyhodnocuje cesty pro několik vlnových délek současně a zbavuje se barevnému šumu. Integrace druhé vlastnosti, fluorescence, do moderních rendererů globálního osvětlení je problematická z důvodu posunů vlnových délek, které jsou zapotřebí, a její podpora v produkčních systémech je tedy vzácná.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

This thesis aims at combining two advanced features of modern rendering systems that have not been used in combination before. The first concerns spectral sampling: most current spectral rendering systems use monochrome path propagation techniques. However, recently, the technique of Hero Wavelength Sampling, which evaluates multiple wavelengths at once, and avoids colour noise, has been proposed as an alternative. The second effect, fluorescence support, is problematic to integrate into modern global illumination rendering systems due to the wavelength-shifting it induces, and is therefore also still an uncommon feature in production systems.