Ray Tracing – De la teoría a la Práctica

Presentación del tema: "Ray Tracing – De la teoría a la Práctica"— Transcripción de la presentación:

1 Ray Tracing – De la teoría a la Práctica

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3 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

4 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

5 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, ...

6 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:

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

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

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

10 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

11 Ray Tracing – Algoritmos y optimizaciones
Resultados:

12 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

13 Ray Tracing – En tiempo real
Lord of the Rings-Movie: Rendered image with ray tracing – Copyright Newline Cinema) Imagina un video juego con estos gráficos

14 Ray Tracing – En tiempo real
SIGGRAPH 2005 Quake 4 - ray traced openRT IBM (3 PS3) Intel (8 cores) Nvidia OptiX™ engine. en SIGGRAPH 2009 CPU vs GPU