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Apresentação para o 1º International Symposium on Interactive Game and Simulation. Data: 29 de novembro de 2010 Local: Campus Marquês de Paranaguá da PUC-SP. Tema: Ray TracingAlunos: George Rigato; Vinicius Alves.
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ISIGS - 2010
George Rigato
Vinicius Alves
ConteúdoDefinição
Como Funciona?
Algoritmo Básico
Foto realismo
Realismo
Raios Secundários
Desempenho
Paralelização
Complexidade Algorítmica
Técnicas Avançadas de RT
Comparações
Bibliografia
Definição Algoritmo de Síntese de Imagem
Mais Foto Realismo
Menos Desempenho
Dificuldade em aliar alta qualidade e desempenho
Mais adequado em Cinema, Televisão, Efeitos Especiais, Maquetes Eletrônicas
Como funciona? Custoso calcular a trajetória da maioria dos raios de luz
emitidos
Inverte-se o processo
Os poucos raios de luz saem dos olhos do observador transpassam a tela e colidem com certos objetos
Pixels são pintados da cor desses objetos
Como Funciona?
Foto Realismo
Foto Realismo
Raios Secundários Ponto de colisão dos raios primários emite:
Raios de Sombra
Raios de Reflexão
Raios de Refração
Também chamado de ray tracing recursivo
Raios Secundários
Raio Sombra
Reflexões e Refrações
Desempenho 75% a 95% calculando intersecção com objetos
Rotinas de intersecção raio-objetos afetam significativamente a eficiência do algoritmo
Impossibilidade de realizar cálculo a partir da fonte luminosa
Independência dos raios permite paralelização
Desempenho
Paralelização
Quake IV – Ray Tracing
Complexidade Algorítmica Imagem de resolução u * u
n objetos
Complexidade = O (n * (u * u))
Para raios Primários
Complexidade Algorítmica Imagem de 512 * 512
100 Objetos
Média de 10 fp por objeto
Temos:
~262.000.000 de operações de ponto flutuante
Computadores domésticos < 108 Giga flops
Técnicas Avançadas de RT Sólidos Limitantes(Bounding Volumes)
Antialiasing
Efeito “escada” – Aliasing
Ray Tracing Distribuído
Penumbra
Reflexão Borrada
Translucência
Comparações
Comparações
Bibliografia1. DA SILVA, Fernando Wagner Vilela – Introdução ao Ray Tracing –
COPPE/UFRJ http://www.visgraf.impa.br/Data/RefBib/PS_PDF/silva94/rt.pdf
2. Wikipédia – Imagens Slide 4 - http://pt.wikipedia.org/wiki/POV-Ray http://pt.wikipedia.org/wiki/Ray_tracing
3. MANSSOUR, Isabel Harb, COHEN, Marcelo – Introdução a Computação Gráfica – Faculdade de Informática, PUCRS http://www.inf.pucrs.br/~manssour/Publicacoes/TutorialSib2006.pdf
4. NERY, Alexandre Solon – GRIDRT: Uma arquitetura paralela para raytracing utilizando volumes uniformes, 2010 – UFRJ http://fenix3.ufrj.br/60/teses/coppe_m/AlexandreSolonNery.pdf
5. BEZERIANOS, Anastasia – Using Projection to Accelerate Ray Tracing, 2001 – University of Toronto http://www.dgp.toronto.edu/~anab/publications/ut-masters-thesis-times.pdf