Presentation 1 (B-KUL-H07Z5A)
β’
0 likesβ’728 views
Presentation 1 of 4. Course: Computer Graphics: Project (B-KUL-H07Z5A)
Recommended
More Related Content
Featured
Featured (20)
Presentation 1 (B-KUL-H07Z5A)
- 2. Didactisch Team β’ Docent: β’ Philip DutrΓ© β’ Begeleiders: β’ Martijn Millecamp β’ Matthias Moulin β’ Roald Frederickx 2
- 3. Computergrafiek: project β’ Doelstelling: βOntwerp en implementeer een op ray tracing-gebaseerde rendering engineβ β’ Opgave: http://graphics.cs.kuleuven.be/courses/H07Z5a/opgave.html β’ Inhoud: β’ Focus op praktijk β’ Af en toe nieuwe theorie (maar beperkt!) 3
- 4. Wie mag het vak volgen? β’ Volgtijdelijkheidsvoorwaarden β’ Geslaagd voor Fundamenten van Computergrafiek (B-KUL-G0Q66C) β’ Anders β’ Motivatie sturen naar philip.dutre@kuleuven.be 4
- 5. 5
- 6. 6
- 7. 7
- 8. 8
- 9. 9
- 10. 10
- 11. 11
- 12. 12
- 13. 13
- 14. 14
- 15. 15
- 16. 16
- 17. 17
- 18. 18
- 19. Praktisch 19
- 20. Begeleiding β’ Twee-wekelijkse algemene sessie β’ Uitleg, tips en hints voor theorie en implementatie β’ Algemene aanpak β’ Individuele hulp β’ Additionele βoffice hoursβ Dinsdag: 13u-17u A. 02.03 Woensdag: 13u-15u A. 02.03 β’ Individuele hulp indien nodig β’ Demonstreren milestones 20
- 21. Drie Milestones β’ Demonstreer elk deel aan een assistent tijdens een oefensessie of tijdens de office hours β’ Elk deel wordt verrekend in finale quotering β’ Deadline deel 1: woensdag 28 februari 15u demonstratie + renderafbeelding doormailen naar matthias.moulin@cs.kuleuven.be martijn.millecamp@cs.kuleuven.be 21 EN
- 23. Voorstelling van de Geometrie 23
- 26. Triangle Set 26 2 3 410 6 5 7 8 9 Triangle 1st Vertex 2nd Vertex 3th Vertex [0] π0 π1 π2 [1] π0 π6 π1 β¦ β¦ β¦ β¦
- 27. Indexed Triangle Set 27 2 3 410 6 5 7 8 9 Triangle 1st Index 2nd Index 3th Index [0] 0 1 2 [1] 0 6 1 β¦ β¦ β¦ β¦ Vertex [0] π0 [1] π1 β¦ β¦
- 28. Triangle Strips 28 2 3 410 6 5 7 8 9 π4, π3, π1, π2, π0, π9, π8 1st Vertex 2nd Vertex 3th Vertex Triangle 1 π4 π3 π1 Triangle 2 π1 π3 π2 Triangle 3 π1 π2 π0 Triangle 4 π0 π2 π9 Triangle 5 π0 π9 π8 Komt overeen met
- 30. Triangle Fans 30 2 3 410 6 5 7 8 9 π0, π7, π6, π1, π2, π9, π8 1st Vertex 2nd Vertex 3th Vertex Triangle 1 π0 π7 π6 Triangle 2 π0 π6 π1 Triangle 3 π0 π1 π2 Triangle 4 π0 π2 π9 Triangle 5 π0 π9 π8 Komt overeen met
- 31. Triangle Stars 31 2 3 410 6 5 7 8 9 π0, π7, π6, π1, π2, π9, π8 1st Vertex 2nd Vertex 3th Vertex Triangle 1 π0 π7 π6 Triangle 2 π0 π6 π1 Triangle 3 π0 π1 π2 Triangle 4 π0 π2 π9 Triangle 5 π0 π9 π8 Triangle 6 π0 π8 π7 Komt overeen met
- 32. 2 3 410 6 5 7 8 9 Triangle-Neighbour Structure 32 Triangle 1st Index 2nd Index 3th Index [0] 0 1 2 [1] 0 6 1 β¦ β¦ β¦ β¦ Vertex [0] π0 [1] π1 β¦ β¦ Elke driehoek heeft een pointer naar de aangrenzende driehoeken Elke vertex heeft een pointer naar één willekeurig aangrenzende driehoek
- 33. Winged-Edge Structure 33 Elke georienteerde edge heeft een pointer naar de linkse en rechtse aangrenzende boven edges en naar de linkse en rechtse aangrenzende onder edges Elke georienteerde edge heeft een pointer naar de aangrenzende vlakken Elke vertex en vlak heeft een pointer naar één willekeurig aangrenzende edge 2 3 410 6 5 7 8 9
- 36. Maar eerst! Opfrissing: Radiometrische grootheden (Hoera!!) 36
- 37. Lichtenergie β’ Tellen van het aantal βfotonenβ die invallen op/uitgestraald worden van een oppervlak β’ Symbool: π β’ Eenheid: J (Joule) β’ Meetbaar met een detector β’ Golflengte afhankelijk β’ Aantal fontonen verschilt per βkleurβ van licht 37 detector detector
- 38. Vermogen 38 β’ Energie per eenheid tijd dπ dπ‘ β’ Symbool: π (power) of Ξ¦ (radiant flux) β’ Eenheid: W (Watt = Joule/sec) β’ Meetbaar als de stroom op een detector β’ βfotonenβ per seconde detector detector WATTS
- 39. Irrandiantie 39 β’ Vermogen per eenheid oppervlak dΞ¦ dA β’ Symbool: πΈ (irradiance) π (radiant exitance) of π΅ (radiosity) β’ Eenheid: W/m2 β’ Meetbaar als het vermogen op een detector met een klein oppervlak, gedeeld door de oppervlakte van de detector detector detector WATTS irradiance radiant exitance radiosity
- 40. Radiantie 40 β’ πΏ π₯ β Ξ = d2Ξ¦ dπ΄β₯dπΞ β’ Symbool: πΏ (radiance) β’ Eenheid: W/(sr . m2) β’ Meetbaar als het vermogen op een detector met een klein oppervlak en kleine ruimtehoek, gedeeld door de oppervlakte en ruimtehoek van de detector Positie (3D) Richting (2D) 5D functie dπ΄β₯ dπΞ Ξ π₯ dπ΄ Ξ dπΞ π₯ dπ΄β₯ = dπ΄ cos π dπ΄ ΞΈ πΏ π₯ β Ξ = d2 Ξ¦ dπ΄ cos π dπΞ detector detector WATTS
- 41. Directe belichting πΏ π π, π π = πΏ π π, π π + ΰΆ± π΄ ππ π, ππ, π π πΏ π πβ² , βππ cos ππ π π, πβ² cos πβ² dπ΄ π β πβ² 2 πΏ π π, π π = πΏ π π, π π + ΰΆ± π΄ ππ π, ππ, π π πΏ π πβ² , βππ cos ππ π π, πβ² cos πβ² dπ΄ π β πβ² 2 π π 41
- 42. Puntlichtbron πΏ π π, π π = πΏ π π, π π + ΰΆ± π΄ ππ π, ππ, π π πΏ π πβ² , βππ cos ππ π π, πβ² cos πβ² dπ΄ π β πβ² 2 πΏ π π, π π = ΰΆ± Ξ© ππ π, ππ, π π πΏ π πβ² , βππ cos ππ dππ πΏ π π, π π = ΰΆ± ππ π, ππ, π π dπΈπ π, ππ ππ π, ππ, π π = dπΏ π π, π π dπΈπ π, ππ radiantie naar camera rechtstreeks zichtbare lichtbron over lichtbr. (dir. bel.) π π Voor puntlichtbron: slechts bijdrage van 1 punt Voor puntlichtbron: slechts bijdrage van 1 richtingKomt van Komt van want per definitie 42
- 43. Puntlichtbron πΏ π π, π π = ΰΆ± ππ π, ππ, π π dπΈπ π, ππ πΏ π π, π π = ππ π, ππ, π π ΰΆ± dπΈπ π, ππ πΏ π π, π π = ππ π, ππ, π π πΈπ π 43 = 0 voor ππ β ππ (formeel: diracverdeling) π π π ππ ππ ππ
- 44. Puntlichtbron πΏ π π, π π = ππ π, ππ, π π πΈπ π πΈ β‘ dΞ¦ dπ΄ Ξ¦ π΄ = Ξ¦ π΄ 4π πβπ π 2 πΈ = Ξ¦ π΄ π΄ = Ξ¦ 4π πβπ π 2 Ξ¦ π΄β² = Ξ¦ π΄ 4π πβπ π 2 = Ξ¦ π΄β² cos π π 4π πβπ π 2 πΈβ² = Ξ¦ π΄β² π΄β² = Ξ¦ cos π π 4π πβπ π 2 44 π π β ππ π΄ π΄β² ππ πβ² ππ ππ Ξ¦
- 45. Rendervergelijking voor directe belichting met (onzichtbare) puntlichtbron ππ πΏ π π, π π = πΏ π π, π π + ΰΆ± π΄ ππ π, ππ, π π πΏ π πβ² , βππ cos ππ π π, πβ² cos πβ² dπ΄ π β πβ² 2 πΏ π π, π π = ππ π, ππ, π π Ξ¦ cos ππ 4π π β ππ 2 π π, ππ 45
- 46. Radiantie weergeven? Radiantie πΏ(π): spectrale grootheden (afh. van golflengte) met fysische grootheden Beeldscherm input: dimensieloze RGB waarde 46
- 47. Gamma (Oldschool) 47 CRT = Cathode Ray Tube
- 48. Gamma Correction Beeldbuis: πΏscreen βΌ πin πΎ βΉ πΎ-correctie/πΎ-encodering: πin βΌ πΏraytracer 1 πΎ βΉ Resultaat: πΏscreen βΌ πΏraytracer πΎ β 2.2 48 πin πΏscreen
- 49. Gamma Correction 49 Beeldbuis: πΏscreen βΌ πΏraytracer πΎ = 1.0 Perfect mogelijk in de praktijk, maar pereceptueel niet optimaal Linear encodering Gamma encodering
- 50. Gamma Correction Beeldbuis: πΏscreen βΌ πin πΎ βΉ πΎ-correctie/πΎ-encodering: πin βΌ πΏraytracer 1 πΎ βΉ Resultaat: πΏscreen βΌ πΏraytracer πΎ β 2.2 50 πin πΏscreen
- 52. Debugging 52
- 54. Tips om te debuggen β’ Plaats de camera volgens de z-as en render 1 triangle in een afbeelding met oneven aantal pixels opdat de straal door de middelste pixel exact volgens de z-as ligt. Hiervoor kan je analytisch eenvoudig de oplossing berekenen. β’ Render testen op beperkte resolutie om tijd te besparen (winnen), vermits de rekentijd rechtevenredig is met het aantal pixels en het aantal objecten 54