RAYTRACING. Ondra Karlík (Keymaster)
|
|
- Peter Černý
- před 9 lety
- Počet zobrazení:
Transkript
1 RAYTRACING Ondra Karlík (Keymaster)
2 O MNĚ Ondra Karlík (Keymaster) Čerstvě Bc. na FEL ČVUT v Praze ;) Bakalářská práce: Využití generického programování v raytracingu Vlastní renderer: K-Ray (pracovní název) Kontakt ICQ: web: Maxarea: nick Keymaster
3 O PŘEDNÁŠCE Motto: Co se stane, když stisknete F9 Obsah: 1. Princip raytracingu, konkurenční metody 2. Jednoduchý raytracer 3. Metoda Monte Carlo 4. Složitější efekty - stíny, area lights, HDRI, reflexe, refrakce, glossy efekty,... + Optimalizace
4 GENEROVÁNÍ OBRAZU Úkol: ze scény (soubor objektů, světel, materiálů) vyrenderovat obrázek Různé přístupy Nejvíce používané: Přímá rasterizace (rychlé, nekvalitní - hry - GPU) Raytracing (pomalé, kvalitní - VFX - CPU)
5 PŘÍMÁ RASTERIZACE OpenGL, Direct3D - hry, realtime aplikace Postupně se každý trojúhelník transformuje (promítne) z 3D světa do 2D obrazu Zobrazí se vždy nejbližší objekt ke kameře Nerespektuje fyzikální principy reálného světa Jednoduché materiály zobrazí stejně kvalitně jako raytracing (viz Furry ball ;)) Neumí: reflexe, refrakce, ostré stíny, area lights, DOF,...
6 RAYTRACING Pomalejší (ale lépe zvládá mnoho polygonů) Napodobuje reálný svět možno simulovat spoustu realistických efektů Využíván v GI rendererech (V-Ray, Mental Ray, FinalRender, Maxwell,...), ne ve Scanline
7 VIDĚNÍ V REÁLNÉM SVĚTĚ 1. Fotony (částice světla) jsou emitovány ze světel 2. Pak cestují po scéně, odrážejí se, jsou pohlcovány, Nakonec některé dopadnou do senzoru (oko, CCD,...) vytvoří obraz Každý foton má barvu Více fotonů = větší intenzita světla
8 SIMULACE RAYTRACINGEM Simulujeme reálné světlo v počítači Foton extrémně malý, jsou jich miliardy miliard místo fotonů paprsky Paprsek Idealizovaný tenký svazek fotonů Může mít přiřazenou libovolnou energii stačí řádově méně Jen zlomek paprsků ze světel zasáhne snímač obrátíme směr chodu paprsků (fyzikálně korektní) - generování v kameře
9 SCÉNA Připraví se před samotným raytracingem Data potřebná k vytvoření obrazu Primitiva Materiály Textury Světla Environment Pozice kamery
10 OBJEKT - PRIMITIVE Cokoliv, pro co umíme najít průsečík s paprskem Data - pozice, rozměry, materiál,... + algoritmus (postup) nalezení průsečíku Trojúhelník, koule, plocha, kvádr, instance,... Typicky: 3D studio rozbije celou scénu na trojúhelníky po meshsmoothu bez struktury (bez objektů, skupin,...) - triangle soup
11 PRINCIP RAYTRACINGU 1. Vystřelí se paprsky z kamery 2. Zjistí se kam dopadnou 3. Pro místo dopadu se vypočítá barva
12 CAMERA OBSCURA Nejjednodušší možný fotoaparát Malým otvorem prochází světlo, které vytvoří na stínítku ostrý obraz Díky jednoduchosti se nejčastěji simuluje v CG
13 TVORBA PAPRSKŮ Nejjednodušší případ: simulace Camera obscura Z parametrů kamery se určí počátek a image plane Paprsek jde z počátku skrz pixelem v image plane Pro každý pixel: 1 paprsek skrz jeho střed
14 SLEDOVÁNÍ PAPRSKU Hledání nejbližšího průsečíku Naivní algoritmus: 1. otestovat všechny objekty 2. vybrat nejbližší nalezený průsečík Hledání nejde zastavit po nalezení prvního průsečíku: Obrovská časová složitost, jde řešit lépe
15 VÝPOČET BARVY (SHADING) Konverze průsečík paprsku barva Mnoho různých možností: Stínování podle normály Stínování podle hloubky Phongův model Realistické materiály...
16 STÍNOVÁNÍ PODLE NORMÁLY Odstín šedé přímo úměrný úhlu mezi normálou povrchu a dopadlým paprskem Nebere vůbec v úvahu světla, materiál povrchu,...
17 NORMÁLY Normála = kolmice na povrch v daném bodě Polygony na zakřivených plochách: interpolace z normál vrcholů
18 STÍNOVÁNÍ PODLE HLOUBKY Odstín šedé přímo úměrný vzdálenosti od kamery V rendererech typicky jako render element (z-depth)
19 PHONGŮV MODEL Bui Tuong Phong Široce rozšířený Hry - OpenGL 3ds MAX - Scanline renderer (Standard material) Uvažuje světla, normálu povrchu, vlastnosti materiálu Rychlý, nerealistický
20 PHONGŮV MODEL Osvětlení rozložené do tří složek Difůzní a spekulární složka: pro každé světlo zvlášť, výsledky se sečtou
21 REKAPITULACE 1. Kamera vytvoří 1 paprsek na pixel 2. Najde se nejbližší průsečík hrubou silou 3. Vypočítá se osvětlení pomocí Phongova modelu podle světel ve scéně Výsledek:
22 AKCELERAČNÍ STRUKTURY Problém: hledání průsečíku je pomalé 1 obrázek: ~ paprsků 1 paprsek hrubou silou: ~ testů primitiv Celkem tedy ~ testů Stovky hodin i pro jednoduché scény Pro nalezení průsečíku není třeba testovat všechny objekty Řešení: akcelerační struktura Uniform grid Bounding volume hierarchy KD-Tree (nejrychlejší, nejpoužívanější)
23 UNIFORM GRID Scéna se rozdělí na rovnoměrné buňky tvořící 3D mřížku Každý objekt se zařadí do buňky, kam patří Paprsek putuje skrz buňky, protíná se jen s geometrií dané buňky
24 UNIFORM GRID
25 UNIFORM GRID
26 UNIFORM GRID
27 UNIFORM GRID
28 UNIFORM GRID
29 UNIFORM GRID
30 UNIFORM GRID
31 UNIFORM GRID
32 BOUNDING VOLUME HIERARCHY Scéna tvořena hierarchií do sebe vnořených obálek - bounding boxů Uvnitř obálky: 2 další obálky, nebo několik primitiv Když paprsek neprotne bounding box netřeba testovat cokoliv uvnitř Složitost nalezení průsečíku je logaritmicky úměrná počtu polygonů
33 KDYŽ SE ŘEKNE LOGARITMICKÁ... Logaritmická funkce: opak exponenciální Exponenciální (geometrická řada) roste extrémně rychle logaritmická roste extrémně pomalu 2 více objektů = pouze 1 krok navíc 10 poly...4 kroky 100 poly...7 kroků poly...10 kroků poly kroků poly kroků poly kroků
34 AKCELERAČNÍ STRUKTURA Před renderingem se staví (může trvat dlouho) V-Ray: hláška Building static raycast accelerator Kvalitně postavená struktura limitem pro polycount je RAM, ne CPU Srovnání v K-Ray: scéna: A-10 1M poly px, 3 AA bez struktury: ~200 hodin s BVH: 9 vteřin
35 STÍNY Problém: chybějící stíny vytvářejí nerealistický obraz Řešení: než započítáme příspěvek světla, oveříme viditelnost - netriviální úloha
36 STÍNY Ověření viditelnosti: opět hledání průsečíku Shadow ray vystřelen z povrchu ke každému světlu Jakýkoliv průsečík mezi povrchem a světlem stín Toto prodlužuje render (problém: hodně světel)
37 REFLEXE A REFRAKCE Jak udělat zrcadlové odrazy? Řešení: podle reálného světa - simulace dokonalého odrazu paprsků
38 REFLEXE V PRAXI Z povrchu se vystřelí 1 dodatečný paprsek Ten se vystínuje stejně, jako kdyby šel z kamery Toto se může víckrát opakovat, omezeno hloubkou zanoření (např. Max Depth ve V-Ray)
39 REFLEXE V PRAXI Z povrchu se vystřelí 1 dodatečný paprsek Ten se vystínuje stejně, jako kdyby šel z kamery Toto se může víckrát opakovat, omezeno hloubkou zanoření (např. Max Depth ve V-Ray)
40 REFLEXE V PRAXI Z povrchu se vystřelí 1 dodatečný paprsek Ten se vystínuje stejně, jako kdyby šel z kamery Toto se může víckrát opakovat, omezeno hloubkou zanoření (např. Max Depth ve V-Ray)
41 HÁDANKA Chci vypočítat obsah kruhu Neznám π, daný vzorec, integrální počet, ani Google ;) NÁPADY?
42 HÁDANKA Chci vypočítat obsah kruhu Neznám π, daný vzorec, integrální počet, ani Google ;) Řešení: Monte Carlo!
43 OBSAH KRUHU Nakreslím kruh na zem, opíšu mu čtverec
44 OBSAH KRUHU Nakreslím kruh na zem, opíšu mu čtverec Do čtverce náhodně naházím kamínky Procento kamínků uvnitř kruhu = procento obsahu čtverce, který vyplnil kruh
45 METODA MONTE CARLO Matematická metoda Umožňuje odhadnout to, co umíme spočítat jen lokálně, ne globálně Místo výpočtu přesné hodnoty veličiny vypočítám několik vzorků, ze kterých odhadnu výsledek Široké využití v renderingu: Antialiasing, DOF, Motion blur Area lights Glossy efekty GI Všechno, co produkuje šum
46 MONTE CARLO Sample = bod, pro který počítáme veličinu V raytracingu typicky 1 sample = 1 paprsek Příklad: ambient occlusion Přesný globální výpočet míry zastínění neumíme Umíme vypočítat lokální zastínění v jednom směru (vyšleme shadow ray) Vyšleme několik paprsků do různých směrů
47 MONTE CARLO - SAMPLOVÁNÍ Monte Carlo je nepřesné Průměrná odchylka se snižuje s počtem samplů zhruba: 4 více samplů 2 menší odchylka Rozmístění samplů ovlivňuje odchylku Pravidelné samply způsobují artefakty Náhodné samply způsobují šum Nejlepší: kombinace - pseudonáhodné samply
48 ANTI-ALIASING Problém: barva paprsku se počítá jen pro bod (nekonečně malá plocha) barva pixelu musí odrážet průměr barvy na celé jeho ploše 1 paprsek na pixel artefakty (aliasing)
49 ANTI-ALIASING Řešení: Monte Carlo: více paprsků skrz 1 pixel, výsledek zprůměrovat Pravidelné samply nejsou vhodné, nejlepší jsou pseudonáhodné
50 ROZOSTŘENÉ REFLEXE V reálném světě: nedokonalé, rozostřené reflexe Simulace: vystřelíme více paprsků, zprůměrujeme Střílí se primární paprsky, ty jsou složité pomalé
51 MOTION BLUR Příčina vzniku: po dobu otevření závěrky není scéna statická, objekty se pohybují Simulace: vystřelíme více paprsků v náhodném čase, zprůměrujeme
52 DEPTH OF FIELD Simulace složitější kamery: thin lens camera Vystřelí se opět více paprsků Počátek: ne 1 bod, ale náhodná pozice na kruhovém disku Směr: paprsky ze všech míst na disku se protnou v místě fokusu
53 AREA LIGHTS Bodová světla v reálném světě neexistují Plošné světelné zdroje: větší realismus Výpočet zastínění: Bodové světlo: jen 2 stavy - světlo/stín Plošné světlo: podíl zastínění
54 AREA LIGHTS Analytický výpočet stínů: extrémně komplikovaný Výpočet metodou Monte Carlo: ke světlu se vystřelí více paprsků (samplů) - delší výpočet
55 AREA LIGHTS SAMPLING Osvětlení přes několik samplů = defacto náhrada area light za několik point light Důležitost náhodného samplování: Fixní náhrada Pokaždé jiné náhodné vzorky Více samplů kvalitnější stíny, delší výpočetní čas Větší plocha světla větší šum
56 HDRI ENVIRONMENT Stejný princip jako u area lights HDR mapa se nahradí pokaždé jinými náhodnými bodovými světly Světla mají barvu a intenzitu mapy v daném místě Více světel se nageneruje ve světlých místech
57 MULTIDIMENSIONAL SAMPLING Příklad: chceme Area lights, AA, DOF - všechno po 10 samplech Naivní přístup: Máme 10 samplů na pixel, pro každý 10 paprsků kvůli DOF. A pro každý průsečík potřebujeme 10 shadow rayů. Celkem ~1000 paprsků Lepší přístup: Máme 10 samplů na pixel, pro každý z nich zvolíme náhodný počátek paprsku (DOF). Pro každý průsečík vystřelíme jen 1 náhodný shadow ray. Celkem 10 paprsků Obě metody konvergují zhruba stejně rychle
58 CO SE NESTIHLO :( Global Illumination Princip Monte Carlo - pathtracing Předpočítané data - IRR, Photon mapping Instancování SSS, Volumetrie, Subdivision displacement Rozbor paměťové náročnosti Zase někdy příště ;)
Zobrazování a osvětlování
Zobrazování a osvětlování Petr Felkel Katedra počítačové grafiky a interakce, ČVUT FEL místnost KN:E-413 na Karlově náměstí E-mail: felkel@fel.cvut.cz S použitím materiálů Bohuslava Hudce, Jaroslava Sloupa
VíceFotonové mapy. Leonid Buneev
Fotonové mapy Leonid Buneev 21. 01. 2012 Popis algoritmu Photon mapping algoritmus, který, stejně jako path tracing a bidirectional path tracing, vyřeší zobrazovací rovnice, ale podstatně jiným způsobem.
VíceSurfels: Surface Elements as Rendering Primitives
Surfels: Surface Elements as Rendering Primitives Výzkum v počítačové grafice Martin Herodes Nevýhody plošných primitiv Reprezentace složitých objektů pomocí plošných primitiv (trojúhelníků, čtyřúhelníků
VíceDistribuované sledování paprsku
Distribuované sledování paprsku 1996-2015 Josef Pelikán, CGG MFF UK Praha http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ pepca@cgg.mff.cuni.cz DistribRT 2015 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 1 / 24 Distribuované
VíceZáklady 3D modelování a animace v CGI systémech Cinema 4D C4D
EVROPSKÝ SOCIÁLNÍ FOND Základy 3D modelování a animace v CGI systémech Cinema 4D C4D PRAHA & EU INVESTUJEME DO VAŠÍ BUDOUCNOSTI Mgr. David Frýbert 2013 CGI systémy Computer - generated imagery - aplikace
VíceRekurzivní sledování paprsku
Rekurzivní sledování paprsku 1996-2016 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ 1 / 21 Model dírkové kamery 2 / 21 Zpětné sledování paprsku L D A B C 3 / 21 Skládání
VícePočítačová grafika III Úvod
Počítačová grafika III Úvod Jaroslav Křivánek, MFF UK Jaroslav.Krivanek@mff.cuni.cz Syntéza obrazu (Rendering) Vytvoř obrázek z matematického popisu scény. Popis scény Geometrie Kde je jaký objekt ve scéně
VícePokročilé metody fotorealistického zobrazování
Pokročilé metody fotorealistického zobrazování 14.5.2013 Úvod Motivace Základní informace Shrnutí metod Představení programu RayTracer Reference Motivace Základní informace Motivace snaha o vytvoření realistických
VíceOsvětlování a stínování
Osvětlování a stínování Pavel Strachota FJFI ČVUT v Praze 21. dubna 2010 Obsah 1 Vlastnosti osvětlovacích modelů 2 Světelné zdroje a stíny 3 Phongův osvětlovací model 4 Stínování 5 Mlha Obsah 1 Vlastnosti
VícePočítačová grafika 2 (POGR2)
Počítačová grafika 2 (POGR2) Pavel Strachota FJFI ČVUT v Praze 19. února 2015 Kontakt Ing. Pavel Strachota, Ph.D. Katedra matematiky Trojanova 13, místnost 033a E-mail: pavel.strachota@fjfi.cvut.cz WWW:
VíceCGI. Computer generated imagery Počítačové triky Animované filmy Počítačové hry. Technologické trendy v AV tvorbě, CGI 2
CGI Computer generated imagery Počítačové triky Animované filmy Počítačové hry Technologické trendy v AV tvorbě, CGI 2 CGI Šíření světla v prostoru Možnosti simulace šíření v PC Pohyby CGI objektů Technologické
VíceVýpočet vržených stínů
Výpočet vržených stínů 1996-2016 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ Shadows 2016 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 1 / 18 Metody vícenásobný
VícePočítačová grafika III Úvod
Počítačová grafika III Úvod Jaroslav Křivánek, MFF UK Jaroslav.Krivanek@mff.cuni.cz Syntéza obrazu (Rendering) Vytvoř obrázek z matematického popisu scény. Popis scény Geometrie Kde je jaký objekt ve scéně
VícePhoton-Mapping Josef Pelikán CGG MFF UK Praha.
Photon-Mapping 2009-2016 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ Photon-mapping 2016 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 1 / 25 Základy Photon-mappingu
VíceMultimediální systémy. 11 3d grafika
Multimediální systémy 11 3d grafika Michal Kačmařík Institut geoinformatiky, VŠB-TUO Osnova přednášky Princip 3d objekty a jejich reprezentace Scéna a její osvětlení Promítání Renderování Oblasti využití
VícePB001: Úvod do informačních technologíı
PB001: Úvod do informačních technologíı Luděk Matyska Fakulta informatiky Masarykovy univerzity podzim 2013 Luděk Matyska (FI MU) PB001: Úvod do informačních technologíı podzim 2013 1 / 29 Obsah přednášky
VíceIng. Jan Buriánek. Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Jan Buriánek, 2010
Ing. Jan Buriánek (ČVUT FIT) GPU a GTC BI-MGA, 2010, Přednáška 10 1/38 Ing. Jan Buriánek Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Jan Buriánek,
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV POČÍTAČOVÉ GRAFIKY A MULTIMÉDIÍ FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY DEPARTMENT OF COMPUTER GRAPHICS AND
VíceAnimace a geoprostor. První etapa: Animace 3. přednáško-cvičení. Jaromír Landa. jaromir.landa@mendelu.cz Ústav informatiky PEF MENDELU v Brně
Animace a geoprostor První etapa: Animace 3. přednáško-cvičení Jaromír Landa jaromir.landa@mendelu.cz Ústav informatiky PEF MENDELU v Brně Náplň přednáško-cvičení Nasvícení scény Světelné zdroje umělé
VíceOdraz světla, BRDF. Petr Kadleček
Odraz světla, BRDF Petr Kadleček 17. října 2011 Úvod V minulé přednášce jsme si představili matematický model scény včetně geometrie, materiálů, zdroje světla, kamery, atd. Ukázali jsme si, že při formulaci
VíceX39RSO/A4M39RSO Vychýlené (biased) metody globálního osvětlení. Vlastimil Havran ČVUT v Praze CTU Prague Verze 2011
X39RSO/A4M39RSO Vychýlené (biased) metody globálního osvětlení Vlastimil Havran ČVUT v Praze CTU Prague Verze 2011 Vychýlené versus nestranné metody Vychýlené vs. nestranné odhady (Biased vs. Unbiased
VíceANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ
ANALYTICKÁ GEOMETRIE LINEÁRNÍCH ÚTVARŮ V ROVINĚ Parametrické vyjádření přímky v rovině Máme přímku p v rovině určenou body A, B. Sestrojíme vektor u = B A. Pro bod B tím pádem platí: B = A + u. Je zřejmé,
Více3D grafika. Proces tvorby sekvence s 3D modely Sbírání údajů na natáčecím place Motion capture Matchmoving Compositing
3D grafika Proces tvorby sekvence s 3D modely Sbírání údajů na natáčecím place Motion capture Matchmoving Compositing Počítačová grafika, 3D grafika 2 3D grafika CGI = computer graphic imagery Simulace
VíceUNIVERZITA PARDUBICE. Fakulta elektrotechniky a informatiky. Zobrazování 3D scény metodou raytracingu Pavel Lokvenc
UNIVERZITA PARDUBICE Fakulta elektrotechniky a informatiky Zobrazování 3D scény metodou raytracingu Pavel Lokvenc Bakalářská práce 2014 Prohlášení autora Prohlašuji, že jsem tuto práci vypracoval samostatně.
Více8. přednáška z předmětu GIS1 Rastrový datový model a mapová algebra
8. přednáška z předmětu GIS1 Rastrový datový model a mapová algebra Vyučující: Ing. Jan Pacina, Ph.D. e-mail: jan.pacina@ujep.cz Pro přednášku byly použity texty a obrázky z www.gis.zcu.cz Předmět KMA/UGI,
VíceZáklady renderování. 11.1 Úvod. 11.2 Nastavení materiálů
přednáška 10 11 Základy renderování 11.1 Úvod Proces renderování se využívá pro tvorbu vizualizací, viz. 1. přednáška. Rhinoceros je shopné pouze základního, ne příliš realistického renderování. Z tohoto
VíceVývoj počítačové grafiky
Vývoj počítačové grafiky Počítačová grafika Základní pojmy Historie ASCII Art 2D grafika Rastrová Vektorová 3D grafika Programy Obsah Počítačová grafika obor informatiky, který používá počítače k tvorbě
VíceReprezentace 3D modelu
Ing. Jan Buriánek (ČVUT FIT) Reprezentace 3D modelu BI-MGA, 2010, Přednáška 8 1/25 Reprezentace 3D modelu Ing. Jan Buriánek Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké
VíceReprezentace bodu, zobrazení
Reprezentace bodu, zobrazení Ing. Jan Buriánek VOŠ a SŠSE P9 Jan.Burianek@gmail.com Obsah Témata Základní dělení grafických elementů Rastrový vs. vektorový obraz Rozlišení Interpolace Aliasing, moiré Zdroje
VíceIng. Jan Buriánek. Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze Jan Buriánek, 2010
Ing. Jan Buriánek (ČVUT FIT) Reprezentace bodu a zobrazení BI-MGA, 2010, Přednáška 2 1/33 Ing. Jan Buriánek Katedra softwarového inženýrství Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické
VíceVývoj počítačové grafiky. Tomáš Pastuch Pavel Skrbek 15.3. 2010
Vývoj počítačové grafiky Tomáš Pastuch Pavel Skrbek 15.3. 2010 Počítačová grafika obor informatiky, který používá počítače k tvorbě umělých grafických objektů nebo pro úpravu již nasnímaných grafických
VíceGIS Geografické informační systémy
GIS Geografické informační systémy Obsah přednášky Prostorové vektorové modely Špagetový model Topologický model Převody geometrií Vektorový model Reprezentuje reálný svět po jednotlivých složkách popisu
Více7. OSVĚTLENÍ. Cíl Po prostudování této kapitoly budete znát. Výklad. 7. Osvětlení
7. OSVĚTENÍ Cíl Po prostudování této kapitoly budete znát základní pojmy při práci se světlem charakteristické fyzikální vlastnosti světla důležité pro práci se světlem v počítačové grafice základní operace
Více2D grafika. Jak pracuje grafik s 2D daty Fotografie Statické záběry Záběry s pohybem kamery PC animace. Počítačová grafika, 2D grafika 2
2D grafika Jak pracuje grafik s 2D daty Fotografie Statické záběry Záběry s pohybem kamery PC animace Počítačová grafika, 2D grafika 2 2D grafika PC pracuje s daným počtem pixelů s 3 (4) kanály barev (RGB
VíceZákladní raytracing Detaily implementace Distribuovaný raytracing Další globální zobrazovací metody Galerie Literatura. Raytracing
Raytracing a další globální zobrazovací metody Pavel Strachota FJFI ČVUT v Praze 11. května 2015 Obsah 1 Základní raytracing 2 Detaily implementace 3 Distribuovaný raytracing 4 Další globální zobrazovací
VíceLIGHTS AND SHADOWS SCENE ILLUMINATION RADIOSITY HDRI
3.1 LIGHTS AND SHADOWS - SVĚTLA A STÍNY Použití správných světel a osvětlení je ve scéně stejně důležité jako kvalitní nastavení materiálů. Vhodný model osvětlení dodá scéně patřičný efekt a hloubku. Každá
VíceZáklady vizualizace. Výpočetní metody
10 Základy vizualizace Reálným zobrazováním se zabývá samostatný obor nazvaný Vizualizace. Podstata většiny vizualizačních systémů vychází z jednoduché koncepce skupin objektů, které nazýváme Scéna. Základní
VíceNázev: VY_32_INOVACE_PG3314 Rendering - vykreslení vytvořené scény. Vzdělávací oblast / téma: 3D grafika, počítačová grafika, 3DS Max
Název: VY_32_INOVACE_PG3314 Rendering - vykreslení vytvořené scény Autor: Mgr. Tomáš Javorský Datum vytvoření: 05 / 2012 Ročník: 3 Vzdělávací oblast / téma: 3D grafika, počítačová grafika, 3DS Max Anotace:
Více0.1 Úvod do matematické analýzy
Matematika I (KMI/PMATE) 1 0.1 Úvod do matematické analýzy 0.1.1 Limita a spojitost funkce Lineární funkce Lineární funkce je jedna z nejjednodušších a možná i nejpoužívanějších funkcí. f(x) = kx + q D(f)
VíceProjekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/ Matematika pro všechny. Univerzita Palackého v Olomouci
Projekt OPVK - CZ.1.07/1.1.00/26.0047 Matematika pro všechny Univerzita Palackého v Olomouci Tematický okruh: Geometrie Různé metody řešení Téma: Analytická geometrie v prostoru, vektory, přímky Autor:
Více1. Polotóny, tisk šedých úrovní
1. Polotóny, tisk šedých úrovní Studijní cíl Tento blok kurzu je věnován problematice principu tisku polotónů a šedých úrovní v oblasti počítačové grafiky. Doba nutná k nastudování 2 hodiny 1.1 Základní
VíceDetekce kolizí v 3D Josef Pelikán KSVI MFF UK Praha
Detekce kolizí v 3D 2001-2003 Josef Pelikán KSVI MFF UK Praha e-mail: Josef.Pelikan@mff.cuni.cz W W W: http://cgg.ms.mff.cuni.cz/~pepca/ Aplikace CD mobilní robotika plánování cesty robota bez kontaktu
VíceGeekovo Minimum. Počítačové Grafiky. Nadpis 1 Nadpis 2 Nadpis 3. Božetěchova 2, Brno
Geekovo Minimum Nadpis 1 Nadpis 2 Nadpis 3 Počítačové Grafiky Jméno Adam Příjmení Herout Vysoké Vysoké učení technické učení technické v Brně, v Fakulta Brně, Fakulta informačních informačních technologií
VíceAnti Aliasing. Ondřej Burkert. atrey.karlin.mff.cuni.cz/~ondra/ ~ondra/stranka
Anti Aliasing Ondřej Burkert atrey.karlin.mff.cuni.cz/~ondra/ ~ondra/stranka Úvod Co je to anti - aliasing? Aliasing = vznik artefaktů v důsledku podvzorkování při vzorkování (sampling) obrazu podvzorkování
VíceKatedra informatiky, Univerzita Palackého v Olomouci. 27. listopadu 2013
Katedra informatiky, Univerzita Palackého v Olomouci 27. listopadu 2013 Rekonstrukce 3D těles Reprezentace trojrozměrných dat. Hledání povrchu tělesa v těchto datech. Představení několika algoritmů. Reprezentace
VíceRozdělení přístroje zobrazovací
Optické přístroje úvod Rozdělení přístroje zobrazovací obraz zdánlivý subjektivní přístroje lupa mikroskop dalekohled obraz skutečný objektivní přístroje fotoaparát projekční přístroje přístroje laboratorní
VíceRealtime zobrazování vodní hladiny na dnešních GPU. Jan Horáček
Realtime zobrazování vodní hladiny na dnešních GPU Jan Horáček Obsah Simulace přírodních efektů Statické techniky Dynamické techniky Implementace Otázky a ukázky demoprogramů Simulace přírodních efektů
VícePokročilé osvětlovací techniky. 2005 Josef Pelikán, MFF UK Praha http://cgg.ms.mff.cuni.cz/~pepca/ Josef.Pelikan@mff.cuni.cz
Pokročilé osvětlovací techniky 2005 Josef Pelikán, MFF UK Praha http://cgg.ms.mff.cuni.cz/~pepca/ Josef.Pelikan@mff.cuni.cz Obsah nefotorealistické techniky hrubé tónování kreslení obrysů ( siluety ) složitější
VíceGlobal illumination with many-light methods. Martin Kahoun (2011)
Zápisky z přednášky Global illumination with many-light methods Tomáš Zámečník (2012) Martin Kahoun (2011) 1 1 Výpočet globálního osvětlení 1.1 Zobrazovací rovnice v 3b formulaci V této úvodní části se
VícePrecomputed radiance transfer
Precomputed radiance transfer Martin Bulant 11. dubna 2011 Reprezentace funkce na sféře Reálnou funkci na sféře G(x) aproximujeme pomocí lineární kombinace lineárně nezávislých bázových funkcí B i (x):
VíceMatematika (KMI/PMATE)
Matematika (KMI/PMATE) Přednáška druhá aneb Úvod do matematické analýzy Limita a spojitost funkce Matematika (KMI/PMATE) 1 / 30 Osnova přednášky lineární funkce y = kx + q definice lineární funkce význam
VíceTextury v real-time grafice. 2004-2005 Josef Pelikán, MFF UK Praha http://cgg.ms.mff.cuni.cz/~pepca/ Josef.Pelikan@mff.cuni.cz
Textury v real-time grafice 2004-2005 Josef Pelikán, MFF UK Praha http://cgg.ms.mff.cuni.cz/~pepca/ Josef.Pelikan@mff.cuni.cz Textury vylepšují vzhled povrchu těles modifikace barvy ( bitmapa ) dojem hrbolatého
VíceModerní systémy pro získávání znalostí z informací a dat
Moderní systémy pro získávání znalostí z informací a dat Jan Žižka IBA Institut biostatistiky a analýz PřF & LF, Masarykova universita Kamenice 126/3, 625 00 Brno Email: zizka@iba.muni.cz Bioinformatika:
VíceRadiometrie, radiační metody
Radiometrie, radiační metody 1996-2018 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ Radiometry 2018 Josef Pelikán, http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca 1 / 34 Globální výpočet
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY SLEDOVÁNÍ PAPRSKU POMOCÍ K-D TREE RAY TRACING USING K-D TREE
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV POČÍTAČOVÉ GRAFIKY A MULTIMÉDIÍ FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY DEPARTMENT OF COMPUTER GRAPHICS AND
VícePřibližný výpočet efektů globálního osvětlení na GPU
České vysoké učení technické v Praze Fakulta elektrotechnická Katedra počítačové grafiky a interakce Diplomová práce Přibližný výpočet efektů globálního osvětlení na GPU Bc. Miroslav Novotný Vedoucí práce:
VíceSvětlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm.
1. Podstata světla Světlo je elektromagnetické vlnění, které má ve vakuu vlnové délky od 390 nm do 770 nm. Vznik elektromagnetických vln (záření): 1. při pohybu elektricky nabitých částic s nenulovým zrychlením
VíceOdraz světla na rozhraní dvou optických prostředí
Odraz světla na rozhraní dvou optických prostředí Může kulová nádoba naplněná vodou sloužit jako optická čočka? Exponát demonstruje zaostření světla procházejícího skrz vodní kulovou čočku. Pohyblivý světelný
VíceAplikovaná optika I: příklady k procvičení celku Geometrická optika. Jana Jurmanová
Aplikovaná optika I: příklady k procvičení celku Geometrická optika Jana Jurmanová Geometrická optika Následující úlohy řešte graficky či výpočtem. 1. Předmět vysoký 1cm je umístěn 30cm od spojky, která
VíceFotonové mapy. Martin Bulant 21. března Fotonové mapy jsou podobné obousměrnému sledování cest, ale odlišují se tím,
Fotonové mapy Martin Bulant 21. března 2011 1 Photon mapping Fotonové mapy jsou podobné obousměrnému sledování cest, ale odlišují se tím, že se nedělá vše najednou. Je oddělena propagace světla do scény
VíceGIS Geografické informační systémy
GIS Geografické informační systémy Obsah přednášky Prostorové vektorové modely Špagetový model Topologický model Převody geometrií Vektorový model Reprezentuje reálný svět po jednotlivých složkách popisu
Více9 Prostorová grafika a modelování těles
9 Prostorová grafika a modelování těles Studijní cíl Tento blok je věnován základům 3D grafiky. Jedná se především o vysvětlení principů vytváření modelů 3D objektů, jejich reprezentace v paměti počítače.
VíceNázev: VY_32_INOVACE_PG3311 Kamera a její použití, světelné efekty. Vzdělávací oblast / téma: 3D grafika, počítačová grafika, 3DS Max
Název: VY_32_INOVACE_PG3311 Kamera a její použití, světelné efekty Autor: Mgr. Tomáš Javorský Datum vytvoření: 06 / 2012 Ročník: 3 Vzdělávací oblast / téma: 3D grafika, počítačová grafika, 3DS Max Anotace:
VíceOptimalizace externího renderovacího systému V-Ray v programu Autodesk 3ds Max
MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ Fakulta lesnická a dřevařská Ústav nábytku, designu a bydlení Optimalizace externího renderovacího systému V-Ray v programu Autodesk 3ds Max Bakalářská práce Obsahuje přílohy:
VíceHierarchický model. 1995-2013 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha. pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ 1 / 16
Hierarchický model 1995-2013 Josef Pelikán CGG MFF UK Praha pepca@cgg.mff.cuni.cz http://cgg.mff.cuni.cz/~pepca/ 1 / 16 Hierarchie v 3D modelování kompozice zdola-nahoru složitější objekty se sestavují
VíceICT podporuje moderní způsoby výuky CZ.1.07/1.5.00/ Matematika planimetrie. Mgr. Tomáš Novotný
Název projektu ICT podporuje moderní způsoby výuky Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0717 Název školy Gymnázium, Turnov, Jana Palacha 804, přísp. organizace Číslo a název šablony klíčové aktivity IV/2 Inovace
VíceMgr. Ladislav Zemánek Maturitní okruhy Matematika 2013-2014. 1. Obor reálných čísel
Mgr. Ladislav Zemánek Maturitní okruhy Matematika 2013-2014 1. Obor reálných čísel - obor přirozených, celých, racionálních a reálných čísel - vlastnosti operací (sčítání, odčítání, násobení, dělení) -
VíceP L A N I M E T R I E
M T E M T I K P L N I M E T R I E rovinná geometrie Základní planimetrické pojmy od - značí se velkými tiskacími písmeny, např.,,. P, Q. Přímka - značí se malými písmeny, např. a, b, p, q nebo pomocí bodů
VíceAlgoritmy pro shlukování prostorových dat
Algoritmy pro shlukování prostorových dat Marta Žambochová Katedra matematiky a informatiky Fakulta sociálně ekonomická Univerzita J. E. Purkyně v Ústí nad Labem ROBUST 21. 26. leden 2018 Rybník - Hostouň
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV POČÍTAČOVÉ GRAFIKY A MULTIMÉDIÍ FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY DEPARTMENT OF COMPUTER GRAPHICS AND
VíceDalší polohové úlohy
5.1.16 alší polohové úlohy Předpoklady: 5115 Průniky přímky s tělesem Př. 1: Je dána standardní krychle. Sestroj průnik přímky s krychlí pokud platí: leží na polopřímce, =, leží na polopřímce, =. Příklad
Více1 3D snímání: Metody a snímače
1 3D snímání: Metody a snímače Nejprve je potřeba definovat, že se v rámci tohoto předmětu budeme zabývat pouze bezkontaktními metodami zisku hloubkové informace. Metody pro 3D snímání lze dělit v podstatě
VíceVojtěch Hrubý: Esej pro předmět Seminář EVF
Vojtěch Hrubý: Esej pro předmět Seminář EVF Plazma Pod pojmem plazma většinou myslíme plynné prostředí, které se skládá z neutrálních částic, iontů a elektronů. Poměr množství neutrálních a nabitých částic
VíceZpracování obrazu v FPGA. Leoš Maršálek ATEsystem s.r.o.
Zpracování obrazu v FPGA Leoš Maršálek ATEsystem s.r.o. Základní pojmy PROCESOROVÉ ČIPY Křemíkový čip zpracovávající obecné instrukce Různé architektury, pracují s různými paměti Výkon instrukcí je závislý
VíceRozvinutelné plochy. tvoří jednoparametrickou soustavu rovin a tedy obaluje rozvinutelnou plochu Φ. Necht jsou
Rozvinutelné plochy Rozvinutelná plocha je každá přímková plocha, pro kterou existuje izometrické zobrazení do rov iny, tj. lze ji rozvinout do roviny. Dá se ukázat, že každá rozvinutelná plocha patří
VíceSTEREOMETRIE. Odchylky přímek. Mgr. Jakub Němec. VY_32_INOVACE_M3r0114
STEREOMETRIE Odchylky přímek Mgr. Jakub Němec VY_32_INOVACE_M3r0114 ODCHYLKA DVOU PŘÍMEK V PROSTORU Další typy příkladů, v nichž budeme počítat vzdálenost dvou objektů, by bylo velmi složité počítat bez
VíceOPTIMALIZACE. (přehled metod)
OPTIMALIZACE (přehled metod) Typy optimalizačních úloh Optimalizace bez omezení Nederivační metody Derivační metody Optimalizace s omezeními Lineární programování Nelineární programování Globální optimalizace
VíceProjekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/
Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/03.0009 Zrcadla Zobrazení zrcadlem Zrcadla jistě všichni znáte z každodenního života ráno se do něj v koupelně díváte,
VíceVizualizace 3d designu ve strojírenství
Vysoké učení technické v Brně Brno University of Technology Fakulta strojního inženýrství Ústav konstruování / Odbor průmyslového designu Faculty of Mechanical Engineering Institute of Machine and Industrial
VíceTerestrické 3D skenování
Jan Říha, SPŠ zeměměřická www.leica-geosystems.us Laserové skenování Technologie, která zprostředkovává nové možnosti v pořizování geodetických dat a výrazně rozšiřuje jejich využitelnost. Metoda bezkontaktního
VíceÚvod do mobilní robotiky AIL028
md at robotika.cz, zbynek.winkler at mff.cuni.cz http://robotika.cz/guide/umor07/cs 27. listopadu 2007 1 Mapa světa Exaktní plánování 2 3 Plánování s otáčením Mapa světa - příklad Obsah Mapa světa Exaktní
VíceZobrazování těles. problematika geometrického modelování. základní typy modelů. datové reprezentace modelů základní metody geometrického modelování
problematika geometrického modelování manifold, Eulerova rovnost základní typy modelů hranový model stěnový model objemový model datové reprezentace modelů základní metody geometrického modelování těleso
VícePočítačový model plazmatu. Vojtěch Hrubý listopad 2007
Počítačový model plazmatu Vojtěch Hrubý listopad 2007 Situace Zajímá nás, co se děje v okolí kovové sondy ponořené do plazmatu. Na válcovou sondu přivedeme napětí U Očekáváme, že se okolo sondy vytvoří
VícePočítačová grafika III Photon mapping. Jaroslav Křivánek, MFF UK
Počítačová grafika III Photon mapping Jaroslav Křivánek, MFF UK Jaroslav.Krivanek@mff.cuni.cz Obousměrné sledování cest - opakování Transport světla jako integrál Cíl: místo integrální rovnice chceme formulovat
VíceDvojštěrbina to není jen dvakrát tolik štěrbin
Dvojštěrbina to není jen dvakrát tolik štěrbin Začneme s vodou 1.) Nejprve pozorujte vlnění na vodě (reálně nebo pomocí appletu dle vašeho výběru), které vytváří jeden zdroj. Popište toto vlnění slovy
VíceJEVIŠTNÍ PERSPEKTIVA TABULKA 19
OBSAH tabulka strana Předmluva 6 Úvod 7 Základní pojmy v perspektivě 1 8 Výška oka sedícího diváka 2 9 Průčelná perspektiva centrální, pozorovací bod je na ose symetrie, základna prochází stranou BC 3
VíceAlgoritmizace prostorových úloh
Algoritmizace prostorových úloh Vektorová data Daniela Szturcová Prostorová data Geoobjekt entita definovaná v prostoru. Znalost jeho identifikace, lokalizace umístění v prostoru, vlastností vlastních
VíceDigitální fotografie
Digitální fotografie Mgr. Jaromír Basler jaromir.basler@upol.cz Pedagogická fakulta, Univerzita Palackého v Olomouci Katedra technické a informační výchovy Digitální fotografie Zachycení obrazu za pomocí
VíceModerní metody rozpoznávání a zpracování obrazových informací 15
Moderní metody rozpoznávání a zpracování obrazových informací 15 Hodnocení transparentních materiálů pomocí vizualizační techniky Vlastimil Hotař, Ondřej Matúšek Katedra sklářských strojů a robotiky Fakulta
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV POČÍTAČOVÉ GRAFIKY A MULTIMÉDIÍ FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY DEPARTMENT OF COMPUTER GRAPHICS AND
VíceGeometrická optika. předmětu. Obrazový prostor prostor za optickou soustavou (většinou vpravo), v němž může ležet obraz - - - 1 -
Geometrická optika Optika je část fyziky, která zkoumá podstatu světla a zákonitosti světelných jevů, které vznikají při šíření světla a při vzájemném působení světla a látky. Světlo je elektromagnetické
VíceDIGITÁLNÍ FOTOAPARÁT VÝUKOVÝ MATERIÁL PRO 4. ROČNÍK
DIGITÁLNÍ FOTOAPARÁT VÝUKOVÝ MATERIÁL PRO 4. ROČNÍK KLADY Kvalitnější snímky při extrémních světelných podmínkách (světlé a tmavé objekty na jedné scéně, mlha, šero) Levnější fotografie v papírové podobě
VíceKombinatorická minimalizace
Kombinatorická minimalizace Cílem je nalézt globální minimum ve velké diskrétní množině, kde může být mnoho lokálních minim. Úloha obchodního cestujícího Cílem je najít nejkratší cestu, která spojuje všechny
VíceVYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA INFORMAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV POČÍTAČOVÉ GRAFIKY A MULTIMÉDIÍ FACULTY OF INFORMATION TECHNOLOGY DEPARTMENT OF COMPUTER GRAPHICS AND
VícePočítačová grafika III Photon mapping. Jaroslav Křivánek, MFF UK
Počítačová grafika III Photon mapping Jaroslav Křivánek, MFF UK Jaroslav.Krivanek@mff.cuni.cz Kvíz 1 Proč BPT neumí zobrazit kaustiku na dně bazénu (bodové světlo, pinhole kamera)? Řešení kvízu 2 Problem
VíceOpakování k maturitě matematika 4. roč. TAD 2 <
8.. Otázka číslo Mocniny a odmocniny. b.) Zjednodušte: 6 b. b Opakování k maturitě matematika. roč. TAD : 6.) Zjednodušte: 6 6.) Vypočtěte: a. y : ( a. y ) =.) Usměrněte zlomek =.. Otázka číslo Lineární
VíceX39RSO/A4M39RSO. Integrace a syntéza obrazu pomocí metody Monte Carlo. Vlastimil Havran, ČVUT v Praze
X39RSO/A4M39RSO Integrace a syntéza obrazu pomocí metody Monte Carlo Vlastimil Havran, ČVUT v Praze havran@fel.cvut.cz Osnova Historie Výpočet integrálu metodou Monte Carlo Aplikace v syntéze obrazu Antialiasing
VíceJasové transformace. Karel Horák. Rozvrh přednášky:
1 / 23 Jasové transformace Karel Horák Rozvrh přednášky: 1. Úvod. 2. Histogram obrazu. 3. Globální jasová transformace. 4. Lokální jasová transformace. 5. Bodová jasová transformace. 2 / 23 Jasové transformace
VíceAnalýza obrazu II. Jan Macháček Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha
Analýza obrazu II Jan Macháček Ústav skla a keramiky VŠCHT Praha +4- - 44-45 Reference další doporučená literatura Microscopical Examination and Interpretation of Portland Cement and Clinker, Donald H.
VíceVýsledky = = width height 3 width height R + G + B ( )
Půltónování a chybová difůze Třetí fáze při redukci počtu barev mají na starosti algoritmy, které obdrží Truecolor bitmapu a paletu, přičemž na výstupu je bitmapa v indexovaném barevném formátu. Úkolem
Více