Light transport visualization and preturbations

Prepis

1 Light transport visualization and preturbations Martin Pinter Vedúci práce: Prof. RNDr. Roman Ďurikovič, PhD. FMF UK 13. júna 2014 Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

2 Ciel práce Práca pozostáva z dvoch častí Teoretická čast : Venuje sa metóde Metropolis Light Transport a metódam na nej stavajúcim mplementačná čast : Predstavuje knižnicu určenú na vizualizáciu raytracingových algoritmov (teda aj MLT) Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

3 Vy sledky (implementa cia) Kniz nica vizualizuju ca svetelne cesty (Lvis) Moz nost vy beru zva zku lu c ov a sledovania muta cii jedne ho lu c a Prezentac ny program vyuz ı va da ta zı skane prostrednı ctvom Mitsuba render-a Pouz ita sce na Atrium Sponza Palace (jedna z tradic ny ch benchmarkovy ch sce n pre raytracing) Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. ju na / 12

4 Metropolis Light Transport 1997, Veach, Guibas x = GeneratenitialPath() image = Emptymage() for i=1 to N y = Mutate(x) a = AcceptationProbability(y x) if RandomValue() < a x = y RecordSample() return image Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

5 Metropolis-Hastingsov algoritmus Metropolis-Hastings aproximuje funkciu vzorkovaním MLT - aplikovanie tohto algoritmu na svetelné lúče stacionárna distribúcia - ergodicita Markovho radu (ireducibilita, aprediodickost, nemennost v čase) Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

6 Akceptačná pravdepodobnost chceme aby sa náše vzorkovanie správalo ako na stacionárnej distribúcii stačí aby sa pravdepodobnosti prechodu rovnali: K(x y) = K(y x), teda f (x)t (y x)a(y x) = f (y)t (x y)a(x y) teda akceptačná pravdepodobnost nového stavu je daná ako { } f (y)t (x y) a(y x) = min f (x)t (y x), 1 Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

7 Mutation strategies množina mutácii musí spĺňat ergodicitu mutácia - vysoká pravdepodonost akceptácie, malé aj vel ké zmeny, nízka cena, stratifikácia bidirectional perturbations - lens, caustic, multichain lens subpath Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

8 Nadväzujúce práce MLT for participating media mproved and unified mutation strategy Gradient-Domain MLT Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

9 mplementácia Lvis - knižnica vizualizujúca svetelné cesty OpenGL, realtime vizualizácia lúčov všetky použité knižnice freeware a open source Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12

10 Selekcia lu c ov color picking - vy ber jedne ho lu c a alebo selektora kaz dy objekt ma unika tne id, ktore je zahashovane do RGB farby pri kliku mys ou su objekty vyrenderovane off-screen, prec ı ta sa farba pod kurzorom Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. ju na / 12

11 Selekcia zva zkov umoz n uje filtrovat svetelne lu c e, novo generovane aj zobrazene 4 farebne odlı s ene typy selektorov kaz dy ma vlastnu Model matrix, jej zmena prostrednı ctvom t ahania pozdl z osı urc enie smeru na sobenı m jednotkove ho vektora maticou MVP Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. ju na / 12

12 Ďakujem za pozornost Martin Pinter (FMF UK) Light transport visualization and preturbations 13. júna / 12