Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.

Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Интерактивная компьютерная графика. Трассировка лучей

Содержание

Трассировка лучей6.2.1 Трассировка лучей (27)
(трассировка лучей)ИнтерактивнаяКомпьютерная ГрафикаЧасть 6-3 Трассировка лучей6.2.1 Трассировка лучей (27) Прямая трассировка (Direct Ray Tracing)6.2.2 Прямая трассировка лучей (27)(-) много лишних лучей Обратная трассировка (Reverse Ray Tracing)6.2.3 Обратная трассировка лучей [1/3] (27)(+) просчет только нужных лучей Обратная трассировка (Reverse Ray Tracing)6.2.3 Обратная трассировка лучей [2/3] (27)ЗеркалоЧерез каждый пиксель Обратная трассировка (минимальный код на визитке, Paul Heckbert )6.2.3 Обратная трассировка лучей [3/3] (27) Задание наблюдателя6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [1/5] (27)Характеристики наблюдателя:- положение: Eye- система координат: Пересечение луча с объектом6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [2/5] (27)В каноническом случае: Пересечение луча r(t) со сферой6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [3/5] (27)Общее уравнение сферы:Каноническое Пересечение луча r(t) с плоскостью6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [4/5] (27)Уравнение базовой плоскости Использование экстентов6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [5/5] (27)Экстент (extent) объекта простая форма, охватывающая Достоинства и недостатки обратной трассировки лучей6.2.5 Достоинства и недостатки [1/4] (27)(+) Корректно Пример расчета в лесу с водой (особенности)6.2.5 Достоинства и недостатки [2/4] (27) Пример расчета в лесу с водой (стандартная растеризация)6.2.5 Достоинства и недостатки [3/4] Пример расчета в лесу с водой (трассировка лучей)6.2.5 Достоинства и недостатки [4/4] Пример сглаживания SSAA6.2.6 Примеры использования [1/3] (27)1 луч на пикселFPS = 754 Пример расчета отражения6.2.6 Примеры использования [2/3] (27) Пример расчета отражения (Луиджи из м/ф «Тачки»)6.2.6 Примеры использования [3/3] (27)Студия Pixar Трассировка первичных лучей (ray casting vs ray tracing)6.2.7 Варианты трассировки [1/6] (27)трассировка Трассировка путей (path tracing)6.2.7 Варианты трассировки [2/6] (27)При попадании луча на поверхность Трассировка путей (BDPT и MLT)6.2.7 Варианты трассировки [3/6] (27)Bidirectional Path Tracing Излучательность (radiosity )6.2.7 Варианты трассировки [4/6] (27)Ограничения:весь свет – диффузионныйсистема – замкнута Окружающие помехи (ambient occlusion)6.2.7 Варианты трассировки [5/6] (27)Лучи пускаются во всех направлениях Фотонные карты (Photon Mapping)6.2.7 Варианты трассировки [6/6] (27)Испускаются лучи (фотоны) от источникапри Примеры в режиме реального времени (от NVidia)6.2.8 Примеры в режиме реального времени Примеры в режиме реального времени (от Intel)6.2.8 Примеры в режиме реального времени Примеры в режиме реального времени (AntiPlanet2 - мир сфер)6.2.8 Примеры в режиме
Слайды презентации

Слайд 2 Трассировка лучей
6.2.1 Трассировка лучей

(27)

Трассировка лучей6.2.1 Трассировка лучей (27)

Слайд 3 Прямая трассировка (Direct Ray Tracing)
6.2.2 Прямая трассировка лучей

(27)















(-)

Прямая трассировка (Direct Ray Tracing)6.2.2 Прямая трассировка лучей (27)(-) много лишних лучей

много лишних лучей

Слайд 4 Обратная трассировка (Reverse Ray Tracing)
6.2.3 Обратная трассировка лучей [1/3]

Обратная трассировка (Reverse Ray Tracing)6.2.3 Обратная трассировка лучей [1/3] (27)(+) просчет только нужных лучей

(27)
















(+) просчет только нужных лучей

Слайд 5 Обратная трассировка (Reverse Ray Tracing)
6.2.3 Обратная трассировка лучей [2/3]

Обратная трассировка (Reverse Ray Tracing)6.2.3 Обратная трассировка лучей [2/3] (27)ЗеркалоЧерез каждый

(27)







Зеркало


Через каждый пиксель пускаем луч
Находим ближайшую точку пересечения

Рассчитываем нормаль

в этой точке


Рассчитываем освещенность (например, по Фонгу)


Учитываем в цвете и материал объекта



Строим лучи к зеркальным/преломляющим объектам и исправляем освещенность



Призма

Слайд 6 Обратная трассировка (минимальный код на визитке, Paul Heckbert )
6.2.3 Обратная

Обратная трассировка (минимальный код на визитке, Paul Heckbert )6.2.3 Обратная трассировка лучей [3/3] (27)

трассировка лучей [3/3]

(27)

Слайд 7 Задание наблюдателя
6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [1/5]

(27)
Характеристики наблюдателя:
-

Задание наблюдателя6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [1/5] (27)Характеристики наблюдателя:- положение: Eye- система

положение: Eye
- система координат: (u,v,w)
угол зрения: θ
Характеристики экрана:
-

разрешение: nc˟ nr
форматное соотношение сторон: Aspect
расстояние до экрана: N

координаты (r,c)-пикселя

Параметрическое уравнение луча:

t<0: объект за наблюдателем
0

Слайд 8 Пересечение луча с объектом
6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [2/5]

Пересечение луча с объектом6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [2/5] (27)В каноническом случае:

(27)
В каноническом случае:

Слайд 9 Пересечение луча r(t) со сферой
6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [3/5]

Пересечение луча r(t) со сферой6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [3/5] (27)Общее уравнение

(27)
Общее уравнение сферы:
Каноническое уравнение сферы:
Параметрическое уравнение базовой сферы:
1. Подставляем

уравнение луча:

2. Получаем квадратное уравнение:

3. Находим корни:

Слайд 10 Пересечение луча r(t) с плоскостью
6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [4/5]

Пересечение луча r(t) с плоскостью6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [4/5] (27)Уравнение базовой

(27)
Уравнение базовой плоскости (xy-плоскости):
Луч r(t) пересекает плоскость z=0 когда:
Решение

уравнения:

Точка пересечения с плоскостью:

Слайд 11 Использование экстентов
6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [5/5]

(27)



Экстент (extent)

Использование экстентов6.2.4 Алгоритмы расчетов лучей [5/5] (27)Экстент (extent) объекта простая форма,

объекта простая форма, охватывающая сложный объект, с которым ищется пересечение только

тогда, когда луч пересекает экстент


Слайд 12 Достоинства и недостатки обратной трассировки лучей
6.2.5 Достоинства и недостатки

Достоинства и недостатки обратной трассировки лучей6.2.5 Достоинства и недостатки [1/4] (27)(+)

[1/4]

(27)
(+) Корректно обрабатывает:
тени
отражения
преломление
полупрозрачные объекты
(+)

Может работать с неполигональными объектами

(–) Затратность

Слайд 13 Пример расчета в лесу с водой (особенности)
6.2.5 Достоинства и

Пример расчета в лесу с водой (особенности)6.2.5 Достоинства и недостатки [2/4]

недостатки [2/4]

(27)
Солнца скрыто за облаками → освещение

почти полностью рассеянное
Теней вообще нет (только темнота чащи леса)
Рябь на воде

Слайд 14 Пример расчета в лесу с водой (стандартная растеризация)
6.2.5 Достоинства

Пример расчета в лесу с водой (стандартная растеризация)6.2.5 Достоинства и недостатки

и недостатки [3/4]

(27)
Деревья:
модели стволов и основных веток

изобразить примитивами
ветки изобразить спрайтами
дальние деревья скрыть туманом
Вода:
отрендерить сцену с точки зрения воды – и наложить как текстуру
рябь на воде сымитировать рельефной текстурой
Освещение:
Фоновое + диффузное

Слайд 15 Пример расчета в лесу с водой (трассировка лучей)
6.2.5 Достоинства

Пример расчета в лесу с водой (трассировка лучей)6.2.5 Достоинства и недостатки

и недостатки [4/4]

(27)
Деревья:
каждый луч пересекается с массой мелких

веточек, листвой,…
Вода:
Из-за кривизны придется пускать много лучей через пиксель
Освещение:
нельзя провести луч к Солнцу и проверить на затенение
масса отражений/рассеиваний/преломлений от деревьев и воды

Слайд 16 Пример сглаживания SSAA
6.2.6 Примеры использования [1/3]
(27)
1 луч

Пример сглаживания SSAA6.2.6 Примеры использования [1/3] (27)1 луч на пикселFPS =

на пиксел
FPS = 75
4 луча на пиксел
FPS = 24

Слайд 17 Пример расчета отражения
6.2.6 Примеры использования [2/3]
(27)

Пример расчета отражения6.2.6 Примеры использования [2/3] (27)

Слайд 18 Пример расчета отражения (Луиджи из м/ф «Тачки»)
6.2.6 Примеры использования

Пример расчета отражения (Луиджи из м/ф «Тачки»)6.2.6 Примеры использования [3/3] (27)Студия

[3/3]
(27)
Студия Pixar использует гибридный движок (карты окружения + трассировка

лучей)
для учета отражения глаз на капоте и т.п.

Слайд 19 Трассировка первичных лучей (ray casting vs ray tracing)
6.2.7 Варианты

Трассировка первичных лучей (ray casting vs ray tracing)6.2.7 Варианты трассировки [1/6]

трассировки [1/6]

(27)
трассировка только первичных лучей
(пришедших напрямую от источника)
трассировка

и вторичных лучей
(отраженных и преломленных)

Слайд 20 Трассировка путей (path tracing)
6.2.7 Варианты трассировки [2/6]

(27)
При попадании

Трассировка путей (path tracing)6.2.7 Варианты трассировки [2/6] (27)При попадании луча на

луча на поверхность испускается 2 новых луча:
напрямую к источнику

света
в случайном направлении (не факт, что достигнет источника света)

Слайд 21 Трассировка путей (BDPT и MLT)
6.2.7 Варианты трассировки [3/6]

Трассировка путей (BDPT и MLT)6.2.7 Варианты трассировки [3/6] (27)Bidirectional Path Tracing

(27)
Bidirectional Path Tracing (испускает лучи одновременно от источника и

из камеры
Metropolis Light Transport (учитывает значимость луча)

Слайд 22 Излучательность (radiosity )
6.2.7 Варианты трассировки [4/6]

(27)
Ограничения:
весь свет –

Излучательность (radiosity )6.2.7 Варианты трассировки [4/6] (27)Ограничения:весь свет – диффузионныйсистема –

диффузионный
система – замкнута (суммарная энергия – константа)
Алгоритм:
все поверхности сцены

делятся на патчи (фрагменты, элементарные единицы)
для каждого патча итерационно вычисляется доля излученной и поглощенной энергии

Слайд 23 Окружающие помехи (ambient occlusion)
6.2.7 Варианты трассировки [5/6]

(27)
Лучи пускаются

Окружающие помехи (ambient occlusion)6.2.7 Варианты трассировки [5/6] (27)Лучи пускаются во всех

во всех направлениях по сфере:

Лучи, достигнувшие фона («неба»), увеличивают

яркость на поверхности
Лучи, пересекающие другие объекты, не добавляют яркости

Слайд 24 Фотонные карты (Photon Mapping)
6.2.7 Варианты трассировки [6/6]

(27)
Испускаются лучи

Фотонные карты (Photon Mapping)6.2.7 Варианты трассировки [6/6] (27)Испускаются лучи (фотоны) от

(фотоны) от источника
при столкновении с поверхностями, фотоны отдают часть

своей энергии и отражаются в некотором направлении
информация об энергии сохраняется в фотонной карте
Испускаются лучи из камеры
при попадании луча на поверхность интенсивность рассчитывается через ближайших значений в фотонной карте

Слайд 25 Примеры в режиме реального времени (от NVidia)
6.2.8 Примеры в

Примеры в режиме реального времени (от NVidia)6.2.8 Примеры в режиме реального

режиме реального времени [1/3]
(27)
Демонстрация в 2009 г. от

Nvidia в режиме real-time на совокупности нескольких четырёхпроцессорных профессиональных карт

только один автомобиль (Bugatti)

Слайд 26 Примеры в режиме реального времени (от Intel)
6.2.8 Примеры в

Примеры в режиме реального времени (от Intel)6.2.8 Примеры в режиме реального

режиме реального времени [2/3]
(27)
Демонстрация в 2010 г. от

Intel в режиме real-time на совокупности систем большой мощности

рассеивание в приповерхностном слое кожи
+
неровность колжи
+
волоски

  • Имя файла: interaktivnaya-kompyuternaya-grafika-trassirovka-luchey.pptx
  • Количество просмотров: 108
  • Количество скачиваний: 0
- Предыдущая Вербально-логическое (дискурсивное) мышление
Следующая - Остеопатия. Основные принципы остеопатии

Похожие презентации

Краткое введение в Javascript Краткое введение в Javascript 93
MouseSpirit Instruction MouseSpirit Instruction 87
Передача информации Передача информации 130
Вставка музыки в презентацию Вставка музыки в презентацию 96
Язык программирования Pascal Язык программирования Pascal 121
Кодирование и обработка графической информации Кодирование и обработка графической информации 101
Основы языка гипертекстовой разметки документов Основы языка гипертекстовой разметки документов 95
Количественная характеристика информации Количественная характеристика информации 251
Оптимальное планирование Оптимальное планирование 88
Системы счисления Системы счисления 117
Решение логических задач Решение логических задач 115
Развитие логического мышления на уроках информатики Развитие логического мышления на уроках информатики 93
Особенности разработки приложений, осуществляющих сетевой обмен для мобильной платформы Windows phone 8 Особенности разработки приложений, осуществляющих сетевой обмен для мобильной платформы Windows phone 8 97
Презентация по информатике на тему Приёмы анимации в PowerPoint Презентация по информатике на тему Приёмы анимации в PowerPoint 111
Внешние устройства компьютера Внешние устройства компьютера 81
Информатизация как ресурс повышения качества образования Информатизация как ресурс повышения качества образования 101
Обзор программ контентной фильтрации Обзор программ контентной фильтрации 114
მონაცემთა დამუშავების პრინციპები მონაცემთა დამუშავების პრინციპები 199
Вычисления в доэлектронную эпоху Вычисления в доэлектронную эпоху 109
Социальные сети - безопасное общение и публикации Социальные сети - безопасное общение и публикации 123
Компьютерные вирусы. Антивирусные программы. Компьютерные вирусы. Антивирусные программы. 108
Интегрированный урок (Информатика + история) Славься, Цезарь! + Работа с таблицами в текстовом процессоре MSWord методическая разработка по информатике Интегрированный урок (Информатика + история) Славься, Цезарь! + Работа с таблицами в текстовом процессоре MSWord методическая разработка по информатике 126
Презентация по информатике на тему: МЫШЛЕНИЕ 6 класс Презентация по информатике на тему: МЫШЛЕНИЕ 6 класс 130
Двумерные массивы Двумерные массивы 98
Дистрибутивы Linux Дистрибутивы Linux 102
Табличные информационные модели (7 класс) Табличные информационные модели (7 класс) 149
Обработка прерываний Обработка прерываний 121
Компьютер - это очень просто Компьютер - это очень просто 139
Презентация к уроку Программирование линейных алгоритмов Презентация к уроку Программирование линейных алгоритмов 125
Передача информации в компьютерных сетях Передача информации в компьютерных сетях 102