Ray Tracing – De la teoría a la Práctica

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones Ray tracing recursivo Coste del algoritmo: – O(Nrays x Nobj) – El “cuello de botella” es la operación de intersección Limitar el número de rayos Acelerar test de intersección – para rayos a fuentes – rayos primarios – rayos de ordenes superiores

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones Utilización de coherencia • Técnicas más utilizadas – volúmenes englobantes – jerarquía de volúmenes englobantes – subdivisión espacial • regular • adaptativa – Coherencia de rayos Volúmenes englobantes • Definir un volúmen englobante del objeto para test de intersección rápido • Si el test es falso el objeto se descarta Jerarquía de volúmenes englobantes

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones Métodos de Monte Carlo • Fundamento – Tratar el problema de simulación como un proceso estocástico en vez de determinístico – Formula la solución como parámetro de una variable aleatoria – Utilizado para resolver ecuaciones integrales complejas • Iluminación global – Primeras aplicaciones • ray-tracing distribuído (Cook 84) • path tracing (Kajiya 86) • Otras aplicaciones: – simulaciones nucleares, tansferencia de calor, ...

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones Ray-tracing distribuído (Cook 84) • Lanza varios rayos por pixel distribuídos de forma estocástica • Integra la iluminación en cada pixel • Ventajas: – Mejoría de aliasing – Incorpora efectos:

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones • penumbras distribuye muestras en fuentes extensas

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones • profundidad de campo distribuye muestras en el área de una lente objetiva

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones • glossy distribuye muestras segun reflectacia especular noideal • motion blur distribuye muestras en el tiempo

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones Path Tracing (Kajiya 86) • Trata la simulación como un proceso de random walk • Es ineficiente como algoritmo pero resuelve la ecuación de la luz de forma más precisa que ray tracing convencional

Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones Resultados:

Ray Tracing – Software Software que implementa ray-tracing: 3Delight Autodesk 3ds max Autodesk Maya Autodesk Softimage Anim8or Aqsis ASAP Blender Brazil r/s BRL-CAD Bryce Cinema 4D form•Z RenderZone Plus Gelato Holomatix Rendition Imagine 3D Indigo Renderer Kerkythea LightWave 3D ghtWorks LuxRender Manta Interactive Ray Tracer Maxwell Render Mental ray Modo OptiX Picogen Pixie PhotoRealistic RenderMan POV-Ray Radiance Real3D (3D modeling software) Realsoft3D Sunflow TurboSilver V-Ray YafRay

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