ZASTOSOWANIE RENDERINGU W GRAFICE KOMPUTEROWEJ OPIEKUN NAUKOWY: DR INŻ. ARTUR KRAWCZYK Magdalena Ogłodek Vrok GIFT Koło Grafiki Komputerowej

SPIS TREŚCI PRZEGLĄD TECHNIK RENDERINGU PORÓWNANIE TECHNIK POD KĄTEM ZASTOSOWANIA DO RÓŻNYCH TYPÓW OBIEKTÓW PROBLEMATYKA OŚWIETLENIA Magdalena Ogłodek Vrok GIFT Koło Grafiki Komputerowej

CO TO JEST RENDERING ? Rendering to proces wizualizowania modelu trójwymiarowego poprzez wyświetlenie wypełnionych powierzchni. Magdalena Ogłodek Vrok GIFT Koło Grafiki Komputerowej

TYPY RENDERINGU RENDERING INTERAKTYWNY ważniejsza jest szybkość generowania obrazów, stosowany do podglądu budowanych modeli RENDERING FOTO-REALISTYCZNY celem jest realizm, uwzględnienie: światła, cieni i odbijania promieni od przedmiotów sąsiednich, załamania światła

INTERAKTYWNE TRYBY RENDERINGU LINIE NIEWIDOCZNE Wyświetlane są tylko te części, które byłyby aktualnie widoczne – linie ukryte za obiektami są usunięte.

INTERAKTYWNE TRYBY RENDERINGU LINIE NIEWIDOCZNE WYPEŁNIONE tryb podobny do linii niewidocznych, wielokąty wypełnione są podstawowymi kolorami.

INTERAKTYWNE TRYBY RENDERINGU GŁADKIE CIENIOWANIE (GOURAUD) powierzchnie wyświetlane są jako jeden lub więcej wielokątów. Kolory obliczane są na wierzchołkach.

INTERAKTYWNE TRYBY RENDERINGU TRYB PHONG’A kolor liczony jest dla każdego piksela osobno – tryb stosowany gdy jakość jest ważniejsza niż szybkość. Widoczne są cienie.

FOTO-REALISTYCZNE TRYBY RENDERINGU ŚLEDZENIE PROMIENIA (RAY TRACING) pierwszy promień – z oka (kamery) odbity promień promień cienia – skierowany na źródło światła, szuka przeszkód promień przekazany drugi odbity promień drugi przekazany promień

FOTO-REALISTYCZNE TRYBY RENDERINGU RADIOSITY nie jest metodą renderingu samą w sobie, obliczane jest oświetlenie odbite między powierzchniami rozpraszającymi Jedno źródło światła-za oknem

FOTO-REALISTYCZNE TRYBY RENDERINGU

FOTO-REALISTYCZNE TRYBY RENDERINGU ŚLEDZENIE CZĄSTEK alternatywa dla radiosity, oblicza ścieżkę cząstek światła od źródła, obliczenia prowadzone są dla całej sceny

FOTO-REALISTYCZNE TRYBY RENDERINGU

PROBLEMATYKA OŚWIETLENIA RODZAJE OŚWIETLENIA - distant light - point light - spot light - area light - sky opening POINT LIGHT SPOT LIGHT

PROBLEMATYKA OŚWIETLENIA ŚLEDZENIE PROMIENIA RAY TRACING, JEDNO ŹRÓDŁO ŚWIATŁA RAY TRACING, WŁĄCZONA LAMPKA – SPOT LIGHT – LUMENY 500

PROBLEMATYKA OŚWIETLENIA RADIOSITY LAMPKA + ŚWIATŁO Z ZEWNĄTRZ DODATKOWE ŹRÓDŁO ŚWIATŁA NAD OKNEM

PROBLEMATYKA OŚWIETLENIA ŚLEDZENIE CZĄSTEK ŚWIATŁO NAD OKNEM DODATKOWE W ROGU DISTANCE LIGHT – POD NOGĘ STOŁU

PORÓWNANIE METOD ŚLEDZENIE CZĄSTEK ŚLEDZENIE PROMIENIA Ray Tracing (right) can produce equivalent results to Particle Tracing (left), where no diffuse or specular reflections are present. ŚLEDZENIE CZĄSTEK ŚLEDZENIE PROMIENIA

PORÓWNANIE METOD RADIOSITY ŚLEDZENIE CZĄSTEK Particle traced image (right) displays both diffuse and specular reflections (such as the light reflecting on to the wall from the table and silver tray), while the radiosity image (left) displays only the diffuse component. RADIOSITY ŚLEDZENIE CZĄSTEK

PORÓWNANIE PRĘDKOŚCI LINIE UKRYTE – 0:00.3 LINIE UKRYTE WYPEŁNIONE – 0:00.0

PORÓWNANIE PRĘDKOŚCI GŁADKIE CIENIOWANIE – 0:01.1 PHONG’A – 0:02.5

PORÓWNANIE PRĘDKOŚCI ŚLEDZENIE CZĄSTEK – 1:19.3 ŚLEDZENIE PROMIENIA – 0:20.2 RADIOSITY – 1:07.3

Porównanie czasu wyświetlania Czas w minutach Linie ukryte Linie ukryte wypełnione Gładkie cieniowanie PHONG’A Radiosity Śledzenie cząstek Śledzenie promienia

Źródła Microstation v8 XM Edition – Help Praca dyplomowa: Wizualizacja Węzła Bieżanów w ciągu Autostrady A4. Marek Wątroba, 2005