Guiding a Path Tracer with Local Radiance Estimates
Guiding a Path Tracer with Local Radiance Estimates
diploma thesis (DEFENDED)

View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/49564Collections
- Kvalifikační práce [9076]
Author
Advisor
Referee
Křivánek, Jaroslav
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Software Systems
Department
Department of Software and Computer Science Education
Date of defense
30. 1. 2012
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Excellent
Keywords (Czech)
nestranné metody zobrazování, Monte Carlo zobrazování, sférické harmonické funkce, sledování světelných cest, vzorkování podle důležitosti
Keywords (English)
unbiased rendering, Monte Carlo rendering, spherical harmonics, path tracing, importance sampling
Algoritmus sledování světelných cest (path tracing) je základní, statisticky nestrannou metodou pro výpočet globálního osvětlení v třírozměrných scénách. Algoritmus je ovšem v praxi příliš pomalý, a proto slouží spíše pro teoretické účely nebo jako základ pokročilejších algoritmů. Tato práce se zabývá určitým vylepšením tohoto algoritmu, kdy při sledování průchodu paprsku scénou algoritmus využívá předpočítaných informací o rozložení světla ve scéně k efektivnějšímu vzorkování možných směrů postupu. Tyto dodatečné informace jsou uloženy v řídké datové struktuře, která je průběžně aktualizována podle potřeby. Algoritmus je implementován v knihovně PBRT.
Path tracing is a basic, statistically unbiased method for calculating the global illumination in 3D scenes. For practical purposes, the algorithm is too slow, so it is used mainly for theoretical purposes or as a base for more advanced algorithms. This thesis explores the possibility of improving this algorithm by augmenting the sampling part, which computes outgoing directions during ray traversal through the scene. This optimization is accomplished by creating a special data structure in a preprocess step, which describes approximate light distribution in the scene and which then aids the sampling process. The presented algorithm is implemented in the PBRT library.