7. Radiosity
Radiosity = 단위 시간, 단위 면적당 에너지
Patch 단위, Form Factor에 의해 면적당 에너지 계산, 누적
Diffuse-Diffuse Interaction 만 고려
Radiosity Patches Form Factor
8. Ray Tracing
시야에서 광선 추적 (Reverse, View Dependent)
Hit Object 마다 Lighting 계산, Reflected or Refracted로 확장
Path Tracing으로 Indirect Lighting 구현 가능
Screen Light
Reflected
Eye
Refracted
Shadowed
Ray Tracing (Reflected, Refracted, Shadowed)
9. Photon Mapping
Light로부터 방출된 Photon 저장, Path Tracing으로 Rendering
2 Pass: Photon Tracing, Rendering
Caustics, Sub-Surface Scattering 등에 빠른 계산
Photon Visualization Rendering
10. Real-Time?
2011년 기준 상용 하드웨어, 상용 제품
– PC, XBox360, PS3
Pre-Computed + Direct Illumination이 대세
기존 GI 알고리즘의 직접 적용
– 실시간 Ray Tracing은 데모 수준
– 실시간 Radiosity는 단순화된 씬으로 가속, Enlighten/BF3
– Offline Renderer에 도움을 주는 역할
Indirect Illumination에 특화된 적용
– Diffuse Inter-reflection
– 1 Bounce
12. SSGI
Screen Space Global Illumination [ssdo09]
SSAO(SSDO)를 Indirect Illumination으로 확장
D.I. 이후, 인접 Pixel을 간접 광원으로 사용
1 Bounce
SSAO 대비 약 30% 추가 비용
– SSAO: 58fps
– SSGI: 40fps
– 1024 x768, N=16
– nVidia 8800 GTX
SSDO SSGI
31. CLPV
Cascaded Light Propagation Volumes [clpv09] [clpv10a]
[clpv10b]
Propagation Volumes
– lit surfaces 샘플링, 2차 라이트 소스
– 3D Grid 안에 Clustering
– 각각의 셀에 전파
RSM 3D Cell에 Clustering 전파
44. CLPV
높은 성능
– 32^3 Grid, 8 Iterations, 1280 x 720
– GTS250 2.4ms (RSM 256 x 256)
– Xbox360 2.4ms (RSM 128 x 128)
– PS3 3.0ms (RSM 128 x 128)
– Frame Skipping 및 Camera 변화에 따른 조절로 1~2ms 수준 최적화
GPU Friendly
안정적인 결과
– Scene 복잡도 무관
– Flicker-Free
45. 토의 및 결론
Lighting Keywords
– Lightmap
– Image Based Lighting
– Deferred Lighting
– Real-Time GI
환경, 품질, 성능에 따라 선택, 혼용
GI로 수렴될 것으로 예상?!
46. 참고 문헌
[cu98] The Cornell Box
http://www.graphics.cornell.edu/online/box/
[sc09] Real-Time Global Illumination for Dynamic Scenes,
Siggraph Course, Carsten Dachsbacher, Jan Kautz, 2009
[ssdo09] Approximating Dynamic Global Illumination in Screen
Space, Tobias Ritschel, Thorsten Grosch, Hans-Peter Seidel, I3D,
2009
[rsm05] Reflective shadow maps, Carsten Dachsbacher and Marc
Stamminger, I3D, 2005
[sii07] Splatting Indirect Illumination, Carsten Dachsbacher and
Marc Stamminger, 2007
47. 참고 문헌
[ir97] Instant radiosity, Alexander Keller, SIGGRAPH, 1997
[ir08] Instant Radiosity An Approach for Real-Time Global
Illumination, Martin Kinkelin and Christian Liensberger, 2008
[ism08] Imperfect shadow maps for efficient computation of
indirect illumination, Tobias Ritschel et al., SIGGRAPH Asia, 2008
[clpv09] Light Propagation Volumes in CryEngine 3, Anton
Kaplanyan, SIGGRAPH Course, 2009
[clpv10a] Real-time Diffuse Global Illumination in CryENGINE 3,
Anton Kaplanyan, SIGGRAPH Course, 2010
[clpv10b] Cascaded Light Propagation Volumes for Real Time
Indirect Illumination, Anton Kaplanyan and Carsten Dachsbacher,
I3D, 2010