Improving probes in dynamic diffuse global illumination

Abstract

Renderovací techniky v reálném čase dlouhou dobu podporovaly pouze přímé os- větlení. Díky nedávným technologickým pokrokům, jako jsou výkonnější grafické karty nebo platforma RTX, je nyní možné v reálném čase simulovat věrnější globální osvětlení. Toto je důležité zejména pro vykreslování scén interiérů v architektonické vizualizaci. Uži- vatel tak nyní může upravovat nasvětlení v reálném čase, namísto aby čekal na vykreslení přesného path-tracovaného obrazu. V této diplomové práci nejprve stručně popíšeme existující techniky globálního os- větlení v reálném čase. Následně v detailu prozkoumáme metodu dynamicky rozptýleného globálního osvětlení. Poté danou metodu implementujeme do existujícího real-time engine s podporou RTX. Poukážeme na některé nedostatky této metody a artefakty jí způsobené. Následně představíme naše řešení rozmístění iradiačních sond a prozkoumáme jeho dopad na výslednou kvalitu obrazu. Ukážeme, že naše řešení zabránilo nejvýraznějším artefak- tům a dosáhlo díky tomu lepších vizuálních výsledků. 1

For a long time, real-time renderers typically only supported direct illumination. With recent technological advances, such as much faster GPU computations or the RTX plat- form, simulating more accurate global illumination in real time is now possible. This is especially important for rendering indoor scenes in the context of architectural visual- ization, as users can now add and modify illuminants in real time without waiting for a fully path-traced render. In this thesis, we briefly describe the existing real-time solutions and investigate the Dynamic Diffuse Global Illumination technique in detail. We implement the solution to an existing real-time renderer with RTX support. We specifically describe several problems and artefacts that the method has and present our solutions to those. Mainly, we show an improved approach to probe placing and investigate the improvement it provides. We note that our implementation achieves a better visual quality as it avoids highly noticeable artefacts. 1