diff --git a/doc/Themenvorschlag/components/quellen.tex b/doc/Themenvorschlag/components/quellen.tex index bc0023189fc79322c32278d22629e7646bcca466..c0679f05efaef8453ce1ad2f64c1a05c297bf597 100644 --- a/doc/Themenvorschlag/components/quellen.tex +++ b/doc/Themenvorschlag/components/quellen.tex @@ -1,9 +1,10 @@ \section{Bisherige Arbeit} +\label{s:bisherigeArbeit} % \subsection{Backward Raytracing} +\label{ss:backwardRaytracing} \paragraph{Quelle:} J. Arvo, \gquote{Backwards ray tracing} in SIGGRAPH Course -Notes, 1986, vol. 12, p. 100. \\ -\url{https://courses.cs.washington.edu/courses/csep557/13wi/projects/trace/extra/Backward.pdf} +Notes, 1986, vol. 12, p. 100. \paragraph{Anmerkung:} Der Begriff \gquote{Backward Raytracing} wird in entgegengesetzter Bedeutung genutzt. Manche Quellen z.B. \url{https://de.wikipedia.org/wiki/Raytracing} @@ -27,8 +28,8 @@ umsetzbar, da er sehr rechenintensiv ist. Allerdings ist der Algorithmus ein gut Beleuchtung. % \subsection{Realistic Real-time Underwater Caustics and Godrays} +\label{ss:RealTimeUnderwaterCausticsAndGodRays} \paragraph{Quelle:} Papadopoulos, Charilaos \& Papaioannou, Georgios. (2010). Realistic Real-time Underwater Caustics and Godrays. 19th International Conference on Computer Graphics and Vision, GraphiCon'2009 - Conference Proceedings. -\url{http://graphics.cs.aueb.gr/graphics/docs/papers/GraphiCon09_PapadopoulosPapaioannou.pdf} \paragraph{Technik:} Papadopoulos und Papaioannou stellen einen Algorithmus vor, der einen sehr ähnlichen Ansatz zur hier vorgestellten Umsetzung 2 bietet. Es wird versucht Schnittpunkte von Lichtstrahlen mit der Szene zu finden @@ -36,6 +37,7 @@ und dann Linien-Primitive von den Schnittpunkten zur Lichtquelle zu zeichnen. Al Berechnung im Lightspace vorgenommen und nicht mittels Raytracing ausgeführt. % \subsection{Ray Tracing Essentials Part 5: Ray Tracing Effects} +\label{ss:rayTracingEssentials} \paragraph{Quelle:} \url{https://news.developer.nvidia.com/ray-tracing-essentials-part-5-ray-tracing-effects/} % In diesem Video sagt Eric Haines in Bezug auf grafische Effekte beim Raytracing: @@ -55,4 +57,41 @@ als Dreiecke sondern als mathematische Definitionen vorliegen). \paragraph{Technik:} Dieser kurze Ausschnitt des Videos stellt die Inspiration für Lösungsansatz 1 dar. Ein dichtes Medium wird in der Szene modelliert und wenn ein Strahl dieses Medium durchläuft wird entlang des Strahls -die Lichtquelle gesampelt, der Strahl wird also \gquote{abgewandert}. \ No newline at end of file +die Lichtquelle gesampelt, der Strahl wird also \gquote{abgewandert}. +% +\subsection{Real-time Volumetric Lighting in Participating Media} +\label{ss:realTimeVolumetricLightingInParticipatingMedia} +\paragraph{Quelle:} Tóth, Balázs und Tamás Umenhoffer. \gquote{Real-time Volumetric Lighting in Participating Media.} Eurographics (2009). +\paragraph{Technik:} Durch Light-Space-Raymarching wird die Einstreuung von Licht entlang eines Strahls +berechnet und so das finale Bild an jedem Pixel entsprechend aufgehellt. Die Verdeckungsberechnung geschieht +hierbei durch eine ShadowMap. +Im Gegensatz zu der Arbeit aus +\ref{ss:RealTimeUnderwaterCausticsAndGodRays} werden hier physikalische Aspekte beleuchtet und eine Formel zur +Berechnung der Lichtintensität vorgestellt. Diese Formel wurde letztendlich +aus der Strahlungstransportgleichung entwickelt. Die Hauptaussage dieser Gleichung ist die Ermittlung des +eingestreuten Lichtes durch Integration entlang des Strahls. Das Integral lässt dabei als endliche Summe +annähern, was letztendlich zur Überlegung führt mehrere Samples entlang des Strahls zu verrechnen.\\ +Neben den physikalischen Überlegungen stellt das Paper auch +eine Effizienzüberlegung an, die in einem Raytracing-Algorithmus integriert werden könnte: +Benachbarte Pixel (im finalen Bild) stellen häufig auch nahe beieinander gelegene Raumpunkte dar. +Daraus folgt, dass für die Strahlen zu diesen Punkten auch ähnliche Einstreuungen von außen zu erwarten sind. +Anstatt für jeden Strahl $N$ Samples auszuwerten, werden nur für jeden $G \times G$ Pixel-Block $N$ Samples +ausgewertet und für den gesamten Block genutzt. +% +\subsection{Interactive Volumetric Shadows in Participating Media with Single-Scattering} +\label{interactiveVolumetricShadowsInParticipatingMediaWithSingleScattering} +\paragraph{Quelle:}C. Wyman and S. Ramsey, +\gquote{Interactive volumetric shadows in participating media with single-scattering,} 2008 IEEE Symposium on +Interactive Ray Tracing, Los Angeles, CA, 2008, pp. 87-92, doi: 10.1109/RT.2008.4634627. +\paragraph{Technik} +Wyman und Ramsey nutzen Raymarching wie Tóth und Umenhoffer (siehe +\ref{ss:realTimeVolumetricLightingInParticipatingMedia}), verbessern das Verfahren jedoch durch den Einsatz +von Schattenvolumen. Dahinter steht die Überlegung, dass Bereiche im Schatten keinen Beitrag zum eingestreuten +Licht liefern und es daher reicht, die beleuchteten Bereiche zu sampeln. Diese Technik könnte auch helfen, +beim Einsatz mit Raytracing die benötigten Sampel zu reduzieren. Jedoch erzeugt das Rendern von +Schattenvolumen auch gewisse Kosten und ist bei Szenen mit detaillierten Szenen (wie z.B. Gartenzäune) wenig +nützlich. In diesem Fall, so Wyman und Ramsey, verkommt der Algorithmus zu herkömmlichem Raymarching. Ein +anderer Aspekt ist, dass detaillierte Schatten gerade eine Stärke von Raytracing sind und der Einsatz von +Schattenvolumen diesen Vorteil ignorieren würde. Jedoch lässt sich dieser Ansatz vielleicht irgendwie +einsetzen um die Sample entlang eines Strahls \gquote{intelligenter} zu verteilen und - wie im Paper +vorgestellt - weniger redundante Samples auszuwerten.