Vybrané partie z výpočtu globálního osvětlení - NPGR031

• Anglický název: Selected topics from Global Illumination Computation
• Zajišťuje: Katedra softwaru a výuky informatiky (32-KSVI)
• Fakulta: Matematicko-fyzikální fakulta
• Platnost: od 2014
• Semestr: letní
• E-Kredity: 6
• Rozsah, examinace: letní s.:2/2, Z+Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: zrušen
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Další informace: http://cgg.mff.cuni.cz/lectures/npgr031.en.php
• Garant: doc. Ing. Jaroslav Křivánek, Ph.D.
• Třída: DS, softwarové systémy; Informatika Mgr. - volitelný
• Kategorizace předmětu: Informatika > Počítačová grafika a geometrie

Anotace

čeština

Tato přednáška podává přehled moderních algoritmů pro výpočet globálního osvětlení používaných v současné praxi počítačové grafiky. Diskutovaná témata zahrnují nestranné algoritmy pro prediktivní syntézu obrazu stejně jako přibližné metody používané v produkci filmů a video her.

Poslední úprava: T_KSVI (19.05.2010)

angličtina

This course gives an overview of the state-of-the-art algorithms for global illumination computation used in computer graphics practice. The topics covered range from the accurate unbiased algorithms for predictive image synthesis to more approximate ones used in movie production and games.

Poslední úprava: T_KSVI (19.05.2010)

Literatura

čeština

• Dutre P., Bala K., Bekaert P.: Advanced Global Illumination, A k Peters, 2006

• Pharr M., Humphreys G.: Physically Based Rendering: From Theory To Implementation. Morgan Kaufmann; 2nd edition, 2010.

• Veach E.: Robust Monte Carlo Methods for Light Transport Simulation, Ph.D. dissertation, Stanford University, 1997.

• Foley J.D., Van Dam A., Feiner S.K., Hughes J.F.: Computer Graphics, Principles and Practice in C, Addison-Wesley, 2nd edition, 1995

• Glassner A.: Principles of Digital Image Synthesis, Addison-Wesley, 1995

• Jensen H.W.: Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, A K Peters, 2001

Poslední úprava: Křivánek Jaroslav, doc. Ing., Ph.D. (26.05.2011)

Sylabus

čeština

1. Úvod: zobrazovací rovnice, algoritmy sledování cest a sledování světla a jejich omezení

2. Obousměrné sledovaní cest jako nestranný kombinovaný estimátor

3. Praktické metody globálního osvětlení pro architekturu a filmovou produkci (Mapování fotonů, úschova ozáření, výpočet globálního osvětlení pomocí bodových vzorků)

4. Metody založené na virtuálních bodových světlech (Instantní radiozita, světelné řezy, vzorkovaní řádků a sloupců světelné matice, omezení virtuálních bodových světel, navržená řešení)

5. Globální osvětlení v reálném čase pro video hry (Virtuální bodová světla v reálném čase, objemová propagace světla)

6. Predpočítaný přenos světla (PRT) pro globální osvětlení v reálném čase (Přenos světla jako lineární operátor, použití sférických harmonických v PRT, použití vlnkové transformace v PRT, separabilní aproximace BRDF, přenos přímého osvětlení na nepřímé, nelineární aproximace přenosového operátoru)

Poslední úprava: Křivánek Jaroslav, doc. Ing., Ph.D. (26.05.2011)

angličtina

1. Introduction: Rendering Equation, Path tracing and light tracing, and their limitations

2. Bidirectional path tracing as an unbiased combined estimator

3. Practical GI methods in for architecture and movie production

a. Photon mapping

b. Irradiance & radiance caching

c. Point-based global illumination

4. Virtual Point Light Methods

a. Instant Radiosity

b. Lightcuts

c. Matrix Row-Column Sampling

d. Virtual Point Light Limitations, proposed work arounds

5. Real-time GI for games

a. Real-time virtual point light methods

b. Light propagation volumes

6. Precomputed radiance transfer (PRT) for real-time GI

a. Light transport as a linear operator

b. Spherical harmonics PRT

c. Wavelet PRT

d. Separable BRDF approximation

e. Direct-to-Indirect Transfer

f. Non-linear operator approximations

Poslední úprava: T_KSVI (19.05.2010)