BC/NW 2019 № 1 (34):10.1

УСКОРЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННОГО МЕТОДА КОНУСНОЙ ТРАССИРОВКИ ВОКСЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ УСЕЧЕННОЙ ПИРАМИДЫ MIP-УРОВНЕЙ

Никитенко М. С., Карвовский Д.А.

В настоящее время компьютерная визуализация в реальном времени является одним из самых популярных методов представления данных, связанных с информационными системами, из-за предоставления пользователю визуальной обратной связи и интерактивности.

Благодаря приведенным свойствам визуализация в реальном времени используется в системах виртуальной и дополненной реальности. Помимо перечисленных выше качеств, данные системы требуют от визуализации в реальном времени фотореалистичности, достигаемой в первую очередь благодаря физически корректному моделированию освещения трехмерной сцены. Наиболее точным из методов, позволяющих рассчитать такое освещение, избегая ресурсоемкой трассировки лучей, является метод конусной трассировки вокселей [1].

Однако приведенный метод требователен к памяти видеоадаптера из-за необходимости хранения трехмерной текстуры воксельного представления сцены. Данный недостаток помогает решить применение воксельного октодерева или трехмерных усеченных пирамид MIP-уровней [2].

Воскельное октодерево действительно сокращает размер трехмерной текстуры, но ввиду сложности получаемой структуры данных визуализация занимает большое количество времени. Результатом применения усеченной пирамиды MIP-уровней является простая структура данных, работа с которой не занимает большого количества времени, однако данная модификация в оригинальном виде имеет узкие места, ускорив которые, можно получить значительный прирост в производительности.

В докладе приводятся результаты исследования алгоритма с выявлением узких мест и предложением способов их устранения, а также результаты разработки ускоренного модифицированного метода конусной трассировки вокселей.

 

Литература

1. Crassin C., F. Neyret, M. Sain, S. Green, E. Eismann Interactive Inderect Illumination Using Voxel Cone Tracing // The 19^th Pacific Conference on Computer Graphics and Applications, September 21^th-23^th, 2011 in Kaohsiung, Taiwan

2. Panteleev A. Practical Real-Time Voxel-Based Global Illumination for Current GPUs // Proceedings of the 2014 ACM SIGGRAPH symposium on Interactive 3D graphics and games, March 14^th-16^th, 2014 in San Francisco, California, USA