BC/NW 2018 № 1 (32):10.6

РЕАЛИЗАЦИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДА ВОКСЕЛЬНОГО ГЛОБАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ СЦЕН

Никитенко М. С., Карвовский Д. А.

Современные системы компьютерной визуализации в реальном времени получают все большую популярность за счет обеспечения интерактивности и предоставления пользователю возможности визуальной обратной связи. К таким системам относятся системы виртуальной и дополненной реальности, где главным требованием становится получение фотореалистичной графики.

Одним из ключевых моментов в получении такой графики является физически корректное моделирование глобального освещения трехмерной сцены. Однако это требует применения трассировки и бросания лучей, что является очень ресурсоемким процессом.

Для расчета глобального освещения в реальном времени на данный момент разработаны различные методы, позволяющие эффективно рассчитать первичное освещение и аппроксимировать вторичное (косвенное) освещение.

Одним из наиболее перспективных в настоящее время является метод воксельного глобального освещения [1]. Этот метод использует воксельную сетку для хранения информации об освещении в каждой точке сцены, а трассировка сцены осуществляется  конусами для расчета эффекта отраженного света.

Главной проблемой данного метода является оптимальное воксельное представление сцены. Оригинальный метод без внесения оптимизаций требует большого количества видеопамяти. Однако возможно сократить объемы используемой памяти для размещения воксельного представления сцены с помощью применения разреженного воксельного октодерева или трехмерных усеченных пирамид MIP-уровней.

Основными целями данного исследования являются: программная реализация оригинального метода воксельного глобального освещения с использованием библиотеки OpenGL (Open Graphics Library) [2] и оптимизация с использованием перечисленных выше решений, а также проведение сравнительного анализа полученных реализаций по следующим параметрам: время динамической вокселизации сцены, время расчета глобальной освещенности и объем занимаемой видеопамяти. В докладе приводятся результаты данного исследования.

Литература

1. Crassin C., F. Neyret, M. Sain, S. Green, E. Eismann Interactive Inderect Illumination

Using Voxel Cone Tracing // The 19th Pacific Conference on Computer Graphics and

Applications, 21 to 23, 2011 in Kaohsiung, Taiwan

2. Вольф Д. OpenGL 4. Язык шейдеров. Книга рецептов/пер. с англ. А. Н. Киселева. —

М.: ДМК Пресс, 2015.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ

РЕАЛИЗАЦИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДА ВОКСЕЛЬНОГО ГЛОБАЛЬНОГО ОСВЕЩЕНИЯ ТРЕХМЕРНЫХ СЦЕН

Никитенко М. С., Карвовский Д. А.