Ray Tracing

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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 Tracing
Alunos: George Rigato; Vinicius Alves.

Publicada em: Tecnologia, Arte e fotografia
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Ray Tracing

  1. 1. ISIGS - 2010 George Rigato Vinicius Alves
  2. 2. Conteúdo Definição Como Funciona? Algoritmo Básico Foto realismo Realismo Raios Secundários Desempenho Paralelização Complexidade Algorítmica Técnicas Avançadas de RT Comparações Bibliografia
  3. 3. 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
  4. 4. 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
  5. 5. Como Funciona?
  6. 6. Foto Realismo
  7. 7. Foto Realismo
  8. 8. Raios Secundários  Ponto de colisão dos raios primários emite:  Raios de Sombra  Raios de Reflexão  Raios de Refração  Também chamado de ray tracing recursivo
  9. 9. Raios Secundários Raio Sombra Reflexões e Refrações
  10. 10. 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
  11. 11. Desempenho
  12. 12. Paralelização Quake IV – Ray Tracing
  13. 13. Complexidade Algorítmica  Imagem de resolução u * u  n objetos  Complexidade = O (n * (u * u))  Para raios Primários
  14. 14. 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
  15. 15. Técnicas Avançadas de RT  Sólidos Limitantes(Bounding Volumes)  Antialiasing  Efeito “escada” – Aliasing  Ray Tracing Distribuído  Penumbra  Reflexão Borrada  Translucência
  16. 16. Comparações
  17. 17. Comparações
  18. 18. Bibliografia 1. 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 ray tracing 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

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