Texterei

doc/Themenvorschlag/components/quellen.tex

 \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.