Slovenčina | English

Realistická simulácia spekulárneho osvetlenia v AR

V tejto práci bol vytvorený systém pre renderovanie a kompozíciu v zmiešanej realite. Výskum je zameraný na štúdium renderovacích techník založených na ray-tracingu, ktoré sú aplikované do prostredia zmiešanej reality s cieľom dosiahnuť vysokú vizuálnu kvalitu a vizuálnu koherenciu medzi reálnymi a virtuálnymi objektmi a súčasne zachovať systém interaktívny. Demonštrujeme tu niekoľko realistických a fyzikálne korektných efektov, ktoré doteraz neboli prezentované v oblasti zmiešanej reality. Svoju koncentráciu zameriavame na spekulárne efekty globálnej iluminácie, ako sú napríklad kaustiky, refrakcia, reflekcia a tiež pridávame efekty ako simulácia hĺbky ostrosti, antialiasing.

V práci je predstavená nová implementácia fotónových máp na GPU a jej aplikácia pre výpočet kaustík v prostrediach, kde sú kombinované virtuálne a reálne objekty. Finálny obrázok renderingu a kompozície je vypočítaný za behu programu bez potreby offline výpočtov. Hlavným prínosom tejto práce je dosiahnutie interaktívnej rýchlosti vykresľovania pre realistické algoritmy ray-tracingu v zmiešanej realite.

Výsledky práce boli vyhodnocované pomocou užívateľskej štúdie, ktorá skúmala ako vnímajú ľudia vizuálnu kvalitu a koherenciu pri použití rôznych efektov. Výsledky štúdie ukazujú že v 40,1% prípadov bol virtuálny objekt označený ako reálny. Ďalším výsledkom bolo, že rendering založený na ray-tracingu pozitívne vplýva na vnem vizuálnej koherencie.