Experimentální systém pro vržené stíny

Abstract

Vykreslování vržených stínů patří již od zrodu grafiky jako takové k základním metodám navození atmosféry a dojmu realističnosti. Je to velmi těžká úloha, kterou v minulosti, ale i v současnosti řeší specializované stroje v řádech minut na jeden snímek. Díky rychlému rozvoji specializovaného hardwaru se stala zvládnutelnou i pro oblast interaktivní grafiky, a posunula se od jednoduchých geometrických náhražek na rovné podložce až k velmi přesvědčivým imitacím stínů. Cílem této práce je vytvořit grafické prostředí, ve kterém se dají vizuálně i výkonově porovnávat různé metody řešící zobrazování vržených stínů, a následně některé z nich implementovat. Vybrán byl jednoduchý algoritmus pro zobrazování stínů na plošné příjemce a pokročilý algoritmus stínových těles. Oba jsou implementovány v základní a rozšířené variantě, kde je jejich výkon v rozmezí desítek až tisíců snímků za sekundu.

From the advent of computer graphics is rendering of cast shadows one of the basic methods to evoke an atmosphere and give an observer a realistic impression. It has been a very difficult task solved by specialized machines in the order of minutes not only in the past but also in the present. However, thanks to rapid progress of dedicated graphics hardware, it is easy now to master it even for interactive graphics. It has moved from simple geometric excuses on planar receivers to convincing shadow imitations. The aim of this thesis is to develop a graphical environment capable of comparing visual and efficiency properties of different methods specialized for shadow casting and subsequently implement some of them. Two algorithms have been chosen. The first one is a simple algorithm specialized for rendering shadows on planar receivers, the second one is an advanced algorithm called shadow volumes. Both are implemented in a basic and enhanced version and capable of achieving rates from tens to thousands of FPS.