Robert Sajko
(Postupci ostvarivanja
globalnog osvjetljenja) Modeli osvjetljenja koji se danas koriste u interaktivnoj računalnoj
grafici su nedostatni, budući da ne obuhvaćaju globalne učinke gibanja svjetla,
poput pretapanja boja, mekih sjena, kaustike, ispodpovršinskog raspršivanja
itd. U računalnoj znanosti su poznati tradicionalni postupci koji točno
rješavaju ovaj problem, no oni su prezahtjevni za praktične primjene u
interaktivnim aplikacijama. Ovaj rad daje pregled tih tradicionalnih metoda, te
vodi čitatelja kroz različite pokušaje njihove prilagodbe za upotrebu u interaktivnoj
grafici. Također, predstavljaju se i neki novi algoritmi, specifično razvijeni
za postizanje čim povoljnijeg kompromisa između kvalitete i performansi. Na
kraju, dan je pregled i ocjena svih opisanih tehnika, od kojih je najpovoljnija
i implementirana. Algoritam odabran za implementaciju jest predizračunati
prijenos zračenja, u obliku kompletnog programskog paketa za obradu i
simulaciju proizvoljnih virtualnih okruženja. Ključne riječi: model
osvjetljenja, lokalno osvjetljenje, globalno osvjetljenje, tehnike iscrtavanja,
praćenje zrake, preslikavanje fotona, isijavanje, zaklanjanje ambijenta, predizračunati prijenos zračenja. (Methods for achieving
global illumination) Lighting models currently used in interactive computer graphics are
insufficient, as they do not encompass the global effects of light propagation,
such as color bleeding, soft shadows, caustics, subsurface scattering, etc.
Computer science has long known methods which solve this problem accurately,
however, those traditional algorithms are computationaly too expensive to be
used effectively in interactive applications. This paper outlines the
traditional algorithms and leads the reader through various attempts of
adapting those algorithms for use in interactive graphics. Also, more recent
developments in the field are presented, comprised of algorithms specificaly
designed to achieve the most satisfying compromise between quality and
performance. Finally, an overview is given, including a comparison of all the
algorithms described in the paper, the most favorable of which was implemented.
The algorithm chosen for implementation is precomputed radiance transfer, in
the form of a complete software package for processing and simulating arbitrary
virtual scenes. Keywords: lighting model,
local illumination, global illumination, rendering methods, raytracing, photon
mapping, radiosity, ambience occlusion, precomputed radiance transfer. |