Адрес e-mail:

excLight. 3D-моделирование и расчет глобального освещения в реальном времени

Назначение

Трехмерное моделирование и расчет глобального освещения в реальном времени.

Краткое описание

Современная видеоподсистема среднестатистического персонального компьютера позволяет в реальном времени строить достаточно сложные трехмерные сцены. Доступные технологии вплотную приблизили качество формируемого изображения к кинематографическому. Несмотря на все эти достижения, используемые ныне алгоритмы и способы просчета освещения трехмерных объектов практически не изменялись на протяжении последнего десятилетия. Так, в подавляющем большинстве современных игр используется метод dotNL, который подразумевает строго заданное направление на источник света.

Представляемая вашему вниманию технология глобального освещения трехмерных объектов основана на том, что каждая точка окружающего объект пространства способна излучать свет и тем самым вносить свой вклад в общую картину освещенности. Этот подход схож с алгоритмом трассировки лучей, однако существенно ускорен за счет применения нескольких интересных инженерно-технических решений.

Во-первых, для значительного ускорения расчетов мы производим все вычисления в базисе ортонормированных функций. Помимо существенного уменьшения количества требуемых операций, это позволило добиться повышения качества финального изображения, как например «мягкое», без лесенок самозатенение, плавные переходы света при поворотах объекта. Добиться подобных результатов нам удалось путем создания высокооптимизированной библиотеки для математических операций со сферическими гармониками. Реализованы проекция в базис СГ и трансформация (поворот) СГ.

Во-вторых, был разработан математический аппарат для сжатия данных, оптимизированный для использования на видеопроцессорах. Доступная на данный момент версия позволяет сжимать матрицу цифр с плавающей запятой в 128 раз со среднеквадратической ошибкой восстановления не более 1%. Благодаря этим решениям в числе последних достижений нами была реализована бликовая модель глобального освещения. Она позволяет использовать различные аналитические модели БРДФ, учитывать самозатенение объекта, накладывать освещение в широком динамическом диапазоне (HDR).

Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
Яндекс.Метрика