Introdução ao Algoritmo Photon Mapping

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Aula de introdução ao Photon Mapping. Overview de iluminação global, ray tracing e radiosidade e descrição completa do photon mapping e da estrutura de dados KD-tree

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Introdução ao Algoritmo Photon Mapping

  1. 1. Modelos de Iluminação Global Vitor F. Pamplona http://blogs.intel.com/research/2007/10/real_time_raytracing_the_end_o.php
  2. 2. Ray Tracing Pov-Ray Copyright Vitor F. Pamplona Gallery: http://www.povray.org/ 4
  3. 3. Ray Tracing Copyright Vitor F. Pamplona http://richardpage.wordpress.com/ 5
  4. 4. Ray Tracing ● Apresentado por Turner Whitted em 1979 ● Lança raios a partir do observador ● um por pixel ● encontra o objeto mais próximo na direção do raio ● Ao atingir uma superfície, pode-se gerar 3 tipos de raio: ● Reflexão para superfícies espelhadas (lei de reflexão) ● Refração para superfícies transparentes (lei de Snell) ● Sombra para identificar se está visível em relação a luz ● Fonte de luz pontual Copyright Vitor F. Pamplona 6
  5. 5. Radiosidade Copyright Vitor F. Pamplona http://richardpage.wordpress.com/ 7
  6. 6. Radiosidade Copyright Vitor F. Pamplona http://www.cs.dartmouth.edu/~spl/Academic/ComputerGraphics/Fall2004/ 8
  7. 7. Radiosidade ● Apresentado por Goral et al. em 1984 ● Contempla superfícies puramente difusas ● Divide a cena em pequenas superfícies (patches) ● Para cada par de superfícies ● Calcular um coeficiente de visibilidade (Form Factor) ● Resolver o sistema linear Energia Emitida N Form Factor B j = E j  p j ∑ B i F ij i=1 Radiosidade Refletividade Copyright Vitor F. Pamplona 9
  8. 8. Introdução ao Photon Mapping Vitor F. Pamplona Courtesy of Hosuk Chang
  9. 9. Photon Mapping na Indústria Pixar's Ratatouille, 2007. Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen e Per Christensen. High Quality Rendering Using Ray Tracing and Photon Mapping. Siggraph 2007 11
  10. 10. Photon Mapping na Indústria Pixar's Ratatouille, 2007. Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen e Per Christensen. High Quality Rendering Using Ray Tracing and Photon Mapping. Siggraph 2007 12
  11. 11. Photon Mapping na Indústria Pixar's Ratatouille, 2007. Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen e Per Christensen. High Quality Rendering Using Ray Tracing and Photon Mapping. Siggraph 2007 13
  12. 12. Photon Mapping na Indústria Pixar's Ratatouille, 2007. Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen e Per Christensen. High Quality Rendering Using Ray Tracing and Photon Mapping. Siggraph 2007 14
  13. 13. Photon Mapping na Indústria Pixar's Ratatouille, 2007. Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen e Per Christensen. High Quality Rendering Using Ray Tracing and Photon Mapping. Siggraph 2007 15
  14. 14. Algoritmo de Photon Mapping ● Photon Tracing ● Emite fótons pelas fontes de luz ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path Tracing ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Consulta os fótons vizinhos ao ponto de intersecção – Soma a energia destes fótons – Aplica sobre a BRDF da superfície Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 16
  15. 15. Algoritmo de Photon Mapping ● Photon Tracing ● Emite fótons pelas fontes de luz ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path Tracing ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Consulta os fótons vizinhos ao ponto de intersecção – Soma a energia destes fótons – Aplica sobre a BRDF da superfície Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 17
  16. 16. Algoritmo de Photon Mapping ● Photon Tracing ● Emite fótons pelas fontes de luz ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path Tracing ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Estima a iluminação no ponto em função dos fótons vizinhos – Resolve a cor do pixel analisado Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 18
  17. 17. Algoritmo de Photon Mapping ● Photon Tracing ● Emite fótons pelas fontes de luz ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path Tracing ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Estima a iluminação no ponto em função dos fótons vizinhos – Resolve a cor do pixel analisado Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 19
  18. 18. Cena do Exemplo Copyright Vitor F. Pamplona 20
  19. 19. Photon Tracing Luz Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 21
  20. 20. Photon Tracing Luz Lançar Fótons Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 22
  21. 21. Photon Tracing Luz Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 23
  22. 22. Photon Tracing Luz Roleta Russa Roleta Russa Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 24
  23. 23. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 Roleta Russa Roleta Russa 0.0 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 25
  24. 24. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 Roleta Russa Roleta Russa 0.6 0.0 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 26
  25. 25. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 Roleta Russa Roleta Russa 0.6 0.0 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 27
  26. 26. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 Roleta Russa Roleta Russa 0.6 Reflete 0.0 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 28
  27. 27. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 Roleta Russa Absorve Roleta Russa 0.6 Reflete 0.0 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 29
  28. 28. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 Roleta Russa Absorve 0.6 Absorveu Reflete 0.0 N. Sorteado: 0.9 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 30
  29. 29. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 Refletiu Absorve 0.6 Reflete 0.0 N. Sorteado: 0.1 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 31
  30. 30. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refletiu 1.0 Absorve 0.6 Reflete 0.0 N. Sorteado: 0.2 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 32
  31. 31. Photon Tracing Luz Absorveu Roleta Russa Refletiu 1.0 Absorve 0.6 Reflete 0.0 N. Sorteado: 0.8 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 33
  32. 32. Photon Tracing Luz Roleta Russa Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 34
  33. 33. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 0.0 Roleta Russa Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 35
  34. 34. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 0.95 0.0 Roleta Russa Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 36
  35. 35. Photon Tracing Luz Roleta Russa Absorve 1.0 0.95 Reflete 0.0 Roleta Russa Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 37
  36. 36. Photon Tracing Luz Roleta Russa Absorve 1.0 0.95 Reflete 0.0 N. Sorteado: 0.5 Roleta Russa Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 38
  37. 37. Photon Tracing Luz Roleta Russa Absorve 1.0 0.95 Reflete 0.0 N. Sorteado: 0.5 Refletiu Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 39
  38. 38. Photon Tracing Luz Roleta Russa Absorve 1.0 0.95 Reflete 0.0 N. Sorteado: 0.5 Refletiu Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 40
  39. 39. Photon Tracing Luz Refletiu Vidro Espelho Absorveu Copyright Vitor F. Pamplona 41
  40. 40. Photon Tracing Luz Refletiu Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 42
  41. 41. Photon Tracing Luz Vidro Espelho Refletiu Copyright Vitor F. Pamplona 43
  42. 42. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 0.0 Vidro Espelho Refletiu Copyright Vitor F. Pamplona 44
  43. 43. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 0.8 0.0 Fresnel: 0.8 Vidro Espelho Refletiu Copyright Vitor F. Pamplona 45
  44. 44. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refrata 1.0 0.8 Reflete 0.0 Fresnel: 0.8 Vidro Espelho Refletiu Copyright Vitor F. Pamplona 46
  45. 45. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refrata 1.0 0.8 Reflete 0.0 Fresnel: 0.8 N. Sorteado: 0.5 Vidro Espelho Refletiu Copyright Vitor F. Pamplona 47
  46. 46. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refrata 1.0 0.8 Reflete 0.0 Fresnel: 0.8 N. Sorteado: 0.5 Vidro Espelho Refletiu Absorveu Copyright Vitor F. Pamplona 48
  47. 47. Photon Tracing Luz Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 49
  48. 48. Photon Tracing Luz Roleta Russa 1.0 0.0 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 50
  49. 49. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refrata 1.0 0.7 Reflete 0.0 Fresnel: 0.7 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 51
  50. 50. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refrata 1.0 0.7 Reflete 0.0 Fresnel: 0.7 N. Sorteado: 0.9 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 52
  51. 51. Photon Tracing Luz Refratou Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 53
  52. 52. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refrata 1.0 0.7 Reflete 0.0 Fresnel: 0.7 Refratou N. Sorteado: 0.8 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 54
  53. 53. Photon Tracing Luz Roleta Russa Refrata 1.0 0.7 Reflete 0.0 Fresnel: 0.7 N. Sorteado: 0.8 Vidro Espelho Refratou Absorveu Copyright Vitor F. Pamplona 55
  54. 54. Photon Tracing Copyright Vitor F. Pamplona 56
  55. 55. Iluminação Direta Copyright Vitor F. Pamplona 57
  56. 56. Iluminação Indireta Copyright Vitor F. Pamplona 58
  57. 57. Cáusticas Copyright Vitor F. Pamplona 59
  58. 58. Algoritmo de Photon Mapping ● Photon Tracing ● Emite fótons pelas fontes de luz ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path Tracing ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Estima a iluminação no ponto em função dos fótons vizinhos – Resolve a cor do pixel analisado Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 60
  59. 59. Path Tracing Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 61
  60. 60. Path Tracing Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 62
  61. 61. Path Tracing N=3 p3 p2 p1 x Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 63
  62. 62. Path Tracing N=3 p3 p2 p1 x V Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 64
  63. 63. Path Tracing N=3 p3 p2 p1 x V 3 ∑ E  pi  I x = i=1 V Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 65
  64. 64. Path Tracing N=3 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 66
  65. 65. Path Tracing N=3 Vidro Espelho x Copyright Vitor F. Pamplona 67
  66. 66. Path Tracing N=3 Vidro Espelho x Copyright Vitor F. Pamplona 68
  67. 67. Path Tracing N=3 p1 Vidro Espelho x V p3 p2 Copyright Vitor F. Pamplona 69
  68. 68. Path Tracing N=3 3 ∑ E  pi  I x = i=1 V p1 Vidro Espelho x V p3 p2 Copyright Vitor F. Pamplona 70
  69. 69. Path Tracing N=3 Vidro Espelho x Copyright Vitor F. Pamplona 71
  70. 70. Path Tracing N=3 Vidro Espelho x Copyright Vitor F. Pamplona 72
  71. 71. Path Tracing N=3 Vidro Espelho Copyright Vitor F. Pamplona 73
  72. 72. Path Tracing N=3 Vidro Espelho x Copyright Vitor F. Pamplona 74
  73. 73. Path Tracing N=3 Vidro Espelho p1 p3 x p2 Copyright Vitor F. Pamplona 75
  74. 74. Path Tracing N=3 3 ∑ E  pi  I x = i=1 V Vidro Espelho V p1 p3 x p2 Copyright Vitor F. Pamplona 76
  75. 75. Path Tracing N=3 Vidro Espelho p1 p3 x p2 Copyright Vitor F. Pamplona 77
  76. 76. Algoritmo de Photon Mapping ● Photon Tracing ● Emite fótons pelas fontes de luz ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path Tracing ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Estima a iluminação no ponto em função dos fótons vizinhos – Resolve a cor do pixel analisado Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 78
  77. 77. Calculando a Radiância do Ponto X  x Copyright Vitor F. Pamplona 79
  78. 78. Calculando a Radiância do Ponto X  x r Copyright Vitor F. Pamplona 80
  79. 79. Calculando a Radiância do Ponto X N ∑ E  pi   I x = i=1 V x r Copyright Vitor F. Pamplona 81
  80. 80. Calculando a Radiância do Ponto X N ∑ E  pi   I x = i=1 V x r Copyright Vitor F. Pamplona 82
  81. 81. Calculando a Radiância do Ponto X N ∑ E  pi   I x = i=1 V x r N 1 I x  x , = 2 ∑ f r  x , ' i ,  pi   r i=1 BRDF Consulta ao Área do Photon Map Círculo Copyright Vitor F. Pamplona 83
  82. 82. Calculando a Radiância do Ponto X N ∑ E  pi   I x = i=1 V x r N 1 I x  x , = 2 ∑ f r  x , ' i ,  pi   r i=1 BRDF Consulta ao Área do Photon Map Círculo Copyright Vitor F. Pamplona 84
  83. 83. Calculando a Radiância do Ponto X N ∑ E  pi   I x = i=1 V x r N 1 I x  x , = 2 ∑ f r  x , ' i ,  pi   r i=1 BRDF Consulta ao Área do Photon Map Círculo Copyright Vitor F. Pamplona 85
  84. 84. Calculando a Radiância do Ponto X N ∑ E  pi   I x = i=1 V x r N 1 I x  x , = 2 ∑ f r  x , ' i ,  pi   r i=1 BRDF Consulta ao Área do Photon Map Círculo Copyright Vitor F. Pamplona 86
  85. 85. Calculando a Radiância do Ponto X N ∑ E  pi   I x = i=1 V x r N 1 I x  x , = 2 ∑ f r  x , ' i ,  pi   r i=1 BRDF Consulta ao Área do Photon Map Círculo Copyright Vitor F. Pamplona 87
  86. 86. Resultado Copyright Vitor F. Pamplona 88
  87. 87. Algoritmo de Photon Mapping ● Photon Tracing ● Emite fótons pelas fontes de luz ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path Tracing ● Para cada intersecção com uma superfície difusa – Estima a iluminação no ponto em função dos fótons vizinhos – Resolve a cor do pixel analisado Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 89
  88. 88. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária Copyright Vitor F. Pamplona 90
  89. 89. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 p1 p3 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 91
  90. 90. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 p1 p3 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 92
  91. 91. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 p1 p3 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 93
  92. 92. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 94
  93. 93. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 95
  94. 94. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 96
  95. 95. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 L2 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 97
  96. 96. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 L2 p1 p2 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 98
  97. 97. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 L2 p1 p2 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 99
  98. 98. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 L2 p1 p2 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 100
  99. 99. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 101
  100. 100. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Árvore binária p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 p4 Copyright Vitor F. Pamplona 102
  101. 101. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Copyright Vitor F. Pamplona 103
  102. 102. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Copyright Vitor F. Pamplona 104
  103. 103. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Copyright Vitor F. Pamplona 105
  104. 104. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Mais próximos: p4 Copyright Vitor F. Pamplona 106
  105. 105. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Mais próximos: p4 Copyright Vitor F. Pamplona 107
  106. 106. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Mais próximos: p4, p3 Copyright Vitor F. Pamplona 108
  107. 107. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Mais próximos: p4, p3 Copyright Vitor F. Pamplona 109
  108. 108. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Mais próximos: p4, p3 Copyright Vitor F. Pamplona 110
  109. 109. Estrutura de Dados Espacial: Kd-Tree ● Pesquisa pelos 2 vizinhos mais próximos p2 L1 p1 p3 L2 L3 p1 p2 p3 p4 x p4 Mais próximos: p4, p3 Copyright Vitor F. Pamplona 111
  110. 110. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 112
  111. 111. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 113
  112. 112. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 114
  113. 113. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 115
  114. 114. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 116
  115. 115. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 117
  116. 116. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 118
  117. 117. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 119
  118. 118. Armazenamento em 3D p2 p4 p3 p1 p5 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 120
  119. 119. Mapa de Fótons L2 L1 p2 L8 p4 L4 p3 L2 L3 L5 p1 L4 L5 L6 L7 p5 p1 p2 P3 L8 p6 p7 p8 p9 L1 p4 p5 L7 L6 L3 p9 p8 p6 p7 Copyright Vitor F. Pamplona 121
  120. 120. Parâmetros do Photon Mapping ● Quantidade de fótons ● Quanto maior o número de fótons, menos artefatos Copyright Vitor F. Pamplona 122
  121. 121. Parâmetros do Photon Mapping ● Quantidade de fótons ● Quanto maior o número de fótons, menos artefatos Milhares de Fótons Milhões de Fótons Copyright Vitor F. Pamplona 123
  122. 122. Parâmetros do Photon Mapping ● Quantidade de fótons ● Quanto maior o número de fótons, menos artefatos ● Número de fótons vizinhos a integrar (N) ● Quanto maior, mais suave serão as variações de iluminação Copyright Vitor F. Pamplona 124
  123. 123. Parâmetros do Photon Mapping ● Quantidade de fótons ● Quanto maior o número de fótons, menos artefatos ● Número de fótons vizinhos a integrar (N) ● Quanto maior, mais suave serão as variações de iluminação N = 100 N = 20.000 Copyright Vitor F. Pamplona 125
  124. 124. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing Copyright Vitor F. Pamplona 126
  125. 125. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering Copyright Vitor F. Pamplona 127
  126. 126. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Participating media ● Subsurface scattering Copyright Vitor F. Pamplona 128
  127. 127. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Participating media ● Subsurface scattering Copyright Vitor F. Pamplona 129
  128. 128. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media Copyright Vitor F. Pamplona 130
  129. 129. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media Copyright Vitor F. Pamplona 131
  130. 130. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media Copyright Vitor F. Pamplona 132
  131. 131. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media ● Suporta spectral rendering Copyright Vitor F. Pamplona 133
  132. 132. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media ● Suporta spectral rendering Samuel Boivin Copyright Vitor F. Pamplona http://www.dgp.toronto.edu/~boivin/PostDoc/index.htm 134
  133. 133. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media ● Suporta spectral rendering ● Suavização do ruído inerente dos métodos de ray tracing Copyright Vitor F. Pamplona 135
  134. 134. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media ● Suporta spectral rendering ● Suavização do ruído inerente dos métodos de ray tracing Copyright Vitor F. Pamplona 136
  135. 135. Photon Mapping: Prós ● Performance independe do número de pixels da imagem ● Apenas 1 raio por pixel no Path Tracing ● Suporta vários materiais ● Superfícies difusas, refletivas e transparentes ● Subsurface scattering ● Participating media ● Suporta spectral rendering ● Suavização do ruído inerente dos métodos de ray tracing ● Se acopla facilmente nas implementações de ray tracing Copyright Vitor F. Pamplona 137
  136. 136. Photon Mapping: Contras ● Alto uso de memória ● Baixa performance com muitas fontes de luz ● Kd-trees muito grandes ● Parâmetros devem ser escolhidos com cuidado ● Não executa em tempo real Copyright Vitor F. Pamplona 138
  137. 137. Sumário: Photon Mapping ● Modelos de iluminação global ● Ray Tracing ● Radiosidade ● Photon Mapping ● Photon Tracing – Emite fótons pelas fontes de luz – Armazena-os numa estrutura de dados ● Path tracing – Consulta os fótons vizinhos ao ponto de intersecção – Resolve a cor do pixel analisado Copyright Vitor F. Pamplona H.W. Jensen 1986: Global Illumination using Photon Maps 139
  138. 138. Obrigado, perguntas? Vitor F. Pamplona Courtesy of Hosuk Chang

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