Материал конференции: "Труды Международной конференции по компьютерной графике и зрению "Графикон" (19-21 сентября 2022 г., Рязань)"
Авторы:Халимов Р.Р., Жданов Д.Д., Жданов А.Д.
Формирование эффективной пространственной структуры фотонных карт для ускорения процесса рендеринга
Аннотация:
Проведен анализ методов реалистичного рендеринга с точки зрения эффективности расчета вторичного и каустического освещений. Предложен метод двунаправленной стохастической трассировки лучей с использованием фотонных карт, обеспечивающий высокую эффективность расчета каустического освещения. Рассмотрены основные подходы использования метода фотонных карт: построение фотонных карт на трассах прямых лучей и на трассах обратных лучей. Выявлены преимущества и недостатки данных методов. В качестве базового решения выбран метод двунаправленной стохастической трассировки лучей с использованием обратных фотонных карт. На базе программного комплекса Lumicept проведено профилирование данного решения. Выявлены основные проблемы, связанные с замедлением процесса рендеринга. Для большинства сцен половина времени рендеринга тратилась на обработку запросов к фотонной карте: поиск близлежащих фотонов в пределах ячейки пространственной структуры и поиск пересечения луча с интегрирующими сферами фотонов. Был проанализирован ряд решений для пространственного разбиения фотонных карт: регулярная решетка, регулярная решетка с хэш таблицей и бинарное дерево. Выявлены преимущества и недостатки рассматриваемых решений и предложено комбинированное решение, объединяющее адаптивность разбиения бинарного дерева и эффективность доступа, обеспечиваемая хэш таблицами. В программном комплексе Lumicept было реализовано комбинированное решение, что позволило повысить общую эффективность рендеринга на 30%.
