04/07/07 RTDistribuído César Palomo 1 Fundamentos de CG Prof Marcelo Gattass 2007-s01 Trabalho 3 – Ray Tracing Distribuído César Palomo.

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1 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 1 Fundamentos de CG Prof Marcelo Gattass 2007-s01 Trabalho 3 – Ray Tracing Distribuído César Palomo

2 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 2 Ray Tracing Para cada pixel: Calcular reta que une centro de projeção ao centro deste ponto Determinar interseções desta reta com objetos da cena (etapa onerosa) Pintar o ponto com a cor do objeto mais próximo (leva em conta iluminação)

3 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 3 Ray Tracing

4 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 4 Prós e contras Permite geração de imagens foto-realistas Baixa performance (se comparado a Z-Buffer, por exemplo) Aliasing Sombras bem definidas (Sharp Shadows) Todos os objetos em foco Objetos em movimento aparecem congelados Amostragem uniforme

5 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 5 Ray Tracing Distribuído Intensidade de um pixel na tela é uma função analítica que envolve integrais complexas RT Distribuído avalia integrais lançando vários raios na mesma região segundo uma distribuição estocástica Avaliação de Monte Carlo das integrais pelo conjunto de raios lançados

6 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 6 Ray Tracing Distribuído Permite calcular cores médias mais corretas, pois raios são melhor distribuídos dentro da área de contribuição luminosa para um determinado pixel Distribuição aleatória introduz ruído uniformemente distribuído pela imagem: como a visão humana é mais tolerante a ruído aleatório do que a singularidades locais, resulta em melhores resultados visuais

7 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 7 Ray Tracing Distribuído Processo: Dividir o pixel em uma grade mxn. Para subpixel desta grade, lançar um raio aleatório e processa de modo idêntico ao ray tracing convencional Depois de lançar um raio para cada subpixel, efetuar uma ponderação dos valores medidos para obtenção da cor final

8 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 8 Efeitos interessantes Penumbra Antialiasing Motion Blur Depth of field

9 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 9 Proposta inicial Implementação do Ray Tracing Distribuído partindo do programa disponibilizado pelo professor Comparar resultados obtidos com respeito a Antialiasing, Motion Blur e Depth of field

10 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 10 O que foi desenvolvido Implementação do Ray Tracing Distribuído partindo do programa disponibilizado pelo professor Comparação de resultados obtidos com respeito a Antialiasing Motion Blur e Depth of field: future work

11 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 11 Antialiasing: comparação do RT Convencional X Distribuído

12 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 12 Antialiasing: comparação do RT Convencional X Distribuído

13 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 13 Iluminação global Foi implementada uma tentativa de cálculo de illuminação global em cada ponto de interseção de um raio com um objeto Contribuição direta: calculada do mesmo modo como no Ray Tracing convencional Contribuição indireta: raios aleatórios ao longo de uma casca esférica de raio unitário

14 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 14 Iluminação global: 500 raios RT x RTD

15 04/07/07 RTDistribuído César Palomo 15 Trabalho futuro Testar motion blur e depth of field com Ray Tracing Distribuído Realizar penumbra com Ray Tracing Distribuído através de fontes luminosas não pontuais Estudar modelos mais fiéis para cálculo da iluminação global: checar photon mapping e cálculo de radiância com ray tracing