TAZ-PFC-2014-483


Clustering bidireccional en iluminación global basada en puntos

Buisán, Esporrín, Raúl
Jarabo Torrijos, Adrián (dir.)

Gutiérrez Pérez, Diego (ponente)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2014
Informática e Ingeniería de Sistemas department, Lenguajes y Sistemas Informáticos area

Ingeniero en Informática

Abstract: La síntesis de imágenes fotorrealistas por ordenador, requiere modelar y simular de forma precisa las interacciones entre luz y materia. Para conseguir este realismo, no sólo se debe calcular la iluminación que proviene de las distintas fuentes de luz que iluminan la escena, si no que también se debe tener en cuenta la energía reflejada entre las distintas superficies, denominada iluminación global. A pesar de los grandes avances tecnológicos, la generación de este tipo de imágenes requiere de una gran cantidad de tiempo y recursos. En producciones cinematográficas este coste tiene un importante impacto debido a la complejidad de las escenas modeladas además de la necesidad de generar miles de fotogramas. Por ello, las productoras invierten millones de dólares en potentes clusters de cálculo para la generación de contenido digital de sus películas, siendo la investigación y desarrollo de nuevas técnicas un tema de gran interés. En los últimos años, han surgido técnicas capaces de calcular la iluminación global de forma aproximada. A pesar de ofrecer resultados aproximados, son lo suficientemente convincentes como para que sus errores pasen desapercibidos. Algunos de estos métodos simulan la luz reflejada por las superficies como un conjunto de luces virtuales (VPLs), calculando su contribución mediante una evaluación jerárquica de las mismas, agrupando VPLs similares como una única fuente de energía. Debido a su eficiencia, estas técnicas han sido extensamente utilizadas en multitud de producciones cinematográficas. A pesar de su eficiencia, estos métodos no escalan bien con el número de píxels a iluminar. Este hecho se agrava con las enormes resoluciones necesarias en la creación de contenido digital. La alta definición se ha convertido en un estándar y el contenido 3D se está implantando progresivamente, donde la generación de imágenes desde múltiples puntos de vista es necesaria. Sin embargo, las muestras generadas desde la cámara presentan una coherencia que puede ser explotada para aproximar la luz que reciben. En este proyecto se aborda el desarrollo de una nueva técnica para el cálculo de la iluminación global basada en VPLs, que explota las similitudes entre las muestras desde la cámara y las VPLs para reducir de forma adaptativa la cantidad de computación, mediante la evaluación jerárquica de las contribuciones de las luces sobre los puntos a iluminar. De esta manera, podemos desarrollar un algoritmo capaz de generar imágenes o grupos de imágenes de alta resolución con gran cantidad de elementos de iluminación con costes sublineales, tanto en el número de luces virtuales como en el número de píxels. 3


Free keyword(s): iluminación global ; rendering ; clustering ; pbgi
Tipo de Trabajo Académico: Proyecto Fin de Carrera

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Academic Works > Trabajos Académicos por Centro > escuela-de-ingeniería-y-arquitectura
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