A Methodical Approach to the Evaluation of Light Transport Computations

Abstract

Fotorealistické renderování má širokou škálu aplikací, a proto není překvapivé, že exis- tuje mnoho renderovacích algoritmů a jejich variací upravených pro různé druhy použití. I když prakticky všechny provádí fyzikálně založenou simulaci transportu světla, jejich výsledky na stejné scéně jsou často rozdílné, někdy kvůli vlastnostem konkrétního algo- ritmu, a jindy, v horším případě, kvůli chybám v jeho implementaci. Porovnávání těchto algoritmů není jednoduchá záležitost, a to obzvláště pokud je každý implementován v jiném rendereru, protože pro tento účel neexistuje žádný standardizovaný software nebo testovací data. Proto jedinou možností jak objektivně porovnat tyto algoritmy mezi sebou, je vytvoření a použití vlastních testovacích dat nebo naimplementování všech al- goritmů v rámci jedného rendereru. Obě tyto možnosti mohou být poměrně obtížné, či přímo nemožné, ale tak či onak jsou v každém případě časově náročné na provedení. My nabízíme možné řešení těchto problémů v podobě naší testovací sady, založené na pevně definovaných principech pro porovnávání algoritmů transportu světla. V rámci ní představuje skriptovací rozhraní pro automatizované testování a porovnávání výsledků renderování a poskytujeme zdokumentovanou (ne-volumetrickou) sadu scén pro nejpop- ulárnější, vědecky orientovaná renderovací...

Photorealistic rendering has a wide variety of applications, and so there are many rendering algorithms and their variations tailored for specific use cases. Even though practically all of them do physically-based simulations of light transport, their results on the same scene are often different - sometimes because of the nature of a given algorithm or in a worse case because of bugs in their implementation. It is difficult to compare these algorithms, especially across different rendering frameworks, because there is not any standardized testing software or dataset available. Therefore, the only way to get an unbiased comparison of algorithms is to create and use your dataset or reimplement the algorithms in one rendering framework of choice, but both solutions can be difficult and time-consuming. We address these problems with our test suite based on a rigorously defined methodology of evaluation of light transport algorithms. We present a scripting framework for automated testing and fast comparison of rendering results and provide a documented set of non-volumetric test scenes for most popular research-oriented render- ing frameworks. Our test suite is easily extensible to support additional renderers and scenes. 1