GPU를 사용한 반투과 물질 렌더링의 향상 기법
Enhancing Rendering of Participating Media Using GPU
- 발행기관 서강대학교 대학원
- 지도교수 임인성
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2010. 2
- 학위명 석사
- 학과 일반대학원 컴퓨터공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000045717
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권에 의해 보호받습니다
초록/요약
구름이나 연기와 같은 반투과 물질(participating media)을 사실적으로 렌더링하기 위해서는, 반투과 물질 안에서 빛이 진행하는 과정을 정확히 표현할 수 있어야 한다. 반투과 물질에 대한 빛의 상호작용은 볼륨 렌더링 방정식으로 나타낼 수 있는데, 이 방정식을 풀어 사실적인 렌더링 이미지를 생성하는 데에는 많은 시간이 필요하게 된다. 최근에는 GPU의 성능 향상에 힘입어, 이러한 계산을 GPU 가속을 통해 빠른 시간 안에 수행할 수 있게 되었다. 본 논문에서는, 기존의 단순한 GPU 가속 반투과 물질 렌더러의 기능 및 성능 향상을 위한 방법들을 제안하고자 하는데, 특히 다음과 같은 내용을 위주로 한다. 첫째, - 기하 물체에 대한 효과적인 처리를 통하여, 반투과 물질과 기하 물체가 혼재한 장면데이터에 대한 렌더링 계산을 수행한다. 둘째, - 볼륨 포톤 매핑 방법에서 물리기반의 발광 현상을 추가함으로써, 화염이나 폭발같이 스스로 발광하는 반투과 물질을 렌더링한다. 셋째, - 장면 중에 카메라가 바라보고 있지 않은 부분에 대한 계산을 생략함으로써, 볼륨 포톤 매핑기반의 전역조명 계산에 대한 속도를 향상시킨다. 넷째, - 인접한 프레임에 대한 필터링 계산을 통하여, 볼륨 포톤 매핑 방법으로부터 기인한 애니메이션 장면의 반짝임 문제를 해소한다. 기존의 GPU 기반 볼륨 렌더러에 이러한 기능을 추가함으로써, 보다 다양한 상황에 대해 효과적인 반투과 물질 렌더링을 가능케 한다.
more초록/요약
To render an image realistically such as cloud or smoke, we have to describe a process that ray marches through participating media. Ray marching in participating media can be described as a form of volume rendering equation, then a calculation of the equation costs a lot of time. Recently, as GPU becomes more powerful, the calculation can be processed in a short time. In this paper, we propose the methods to enhance the simple GPU-assisted volume renderer, especially for the following topics. First, - processing polygonal objects effectively, render an image that polygonal objects exist in participating media. Second, - adding physics based light emitting phenomena to volume photon mapping method, render an image that emits light in participating media such as fire or explosion. Third, - eliminating the calculation about a part of the scene that is out of view, acquire speed up in calculation of global illumination of volume photon mapping. Fourth, - filtering adjacent frames, solve the flickering problem in animation caused by volume photon mapping. Adding these methods to the simple GPU-assisted volume renderer, we can render the scene has more various characteristic effectively.
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