@@ -76,7 +76,7 @@ In der Rendergleichung \ref{renderingGleichung} kann $L_i(x,i) = L(y,-i) $ mit $
Somit erhält man eine rekursive Darstellung.
Diese zu lösen ist eine komplexe Aufgabe und wird häufig approximiert und vorberechnet, um Beleuchtung in Echtzeit berechnen zu können.
Z.B. ignoriert man indirekte Beleuchtung vollständig und betrachtet nur alle Oberflächen, bei denen $L_e > 0$ ist.
In Raytracing Methoden wird versucht, die Rendergleichung durch Monte Carlo Integration und geschicktes Sampling der BRDF anzunähern. \todo{ich habe Integration geschrieben. hoffentlich war das gemeint}
In Raytracing Methoden wird versucht, die Rendergleichung durch Monte Carlo Integration und geschicktes Sampling der BRDF anzunähern.
In dieser Ausarbeitung wird ein Algorithmus vorgestellt, der die Gleichung mit einer indirekten Reflexion auswertet.
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@@ -117,11 +117,10 @@ Hierbei ist $I_L$ die einfallende Lichtintensität, $k_d$ und $k_s$ materialabhÃ
\caption{a) Spekulare Reflexion im Phong Beleuchtungsmodell b) bis d) Überlagerung von mehreren SG's \cite{Glossy}\cite{Wang09asia}}
\caption{a) Spekulare Reflexion im Phong Beleuchtungsmodell b) bis d) Überlagerung von mehreren SG's \cite{Glossy}\cite{praesi}}
\label{fig:SG}
\end{figure}
\todo{cite Images}
Eine Möglichkeit BRDF's zu approximieren, bieten Spherical Gaussians (SG) \ref{fig:SG}.
Spherical Gaussians sind definiert durch folgende Darstellung:
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@@ -137,7 +136,6 @@ Die diffuse Komponente kann als SG mit einer sharpness von $0$ dargestellt werde
$$ k_d = G(i;2(o\cdot n)n-o,0,k_d)$$
Somit kann die BRDF als Summe von SGs dargestellt werden. In \cite{Wang09asia} lassen sich hierfür Beispiele finden, z.B. für Bling-Phong und Cook-Torrance.
Des Weiteren können Lichtquellen auch als SGs ($G_l(i)$) dargestellt werden. Dadurch kann eine einheitliche Darstellung als Summe von SGs erzielt werden.
\todo{ich habe die Formeln verbessert (oder verschlechtert). Bitte genau prüfen. Unklar ist mir noch die letzte Formel in diesem Absatz. Hier taucht kd nun auf BEIDEN Seiten auf. Ist das ok? }
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@@ -359,7 +357,7 @@ Weniger Lichter führt zu sichtbaren Fehlern und ab 200 sind die Bilder sehr äh
In Abbildung \ref{img:Compare} sind Vergleichsbilder mit VPL gegeben. Hier kann man erkennen, dass VPLs für diffuse Materialien gut funktionieren.
Bei spekularen Materialien werden jedoch sehr schnell Artefakte sichtbar.
In Vergleich zu Photon Mapping produziert der Algorithmus in ähnlicher Zeit weniger Rauschen.
Mit viel mehr Photonen lassen sich bessere Ergebnisse erzielen, jedoch ist es dann nicht mehr fest interaktiv. \todo{fest oder fast?}
Mit viel mehr Photonen lassen sich bessere Ergebnisse erzielen, jedoch ist es dann nicht mehr fast interaktiv.
Bei einfachen Szenen mit verschiedenen Materialien werden gute Bilder errechnet (siehe Abbildung \ref{img:Glossiness}.
Auch für komplexere, texturierte Szenen überzeugt der Algorithmus und kann sogar überzeugende Kaustiken berechnen (siehe Abbildung \ref{img:beispiel}).
Die Performance auf einer NVIDIA Geforce GTX690 Grafikkarte reicht von 0,03 fps bei 720p für sehr komplexe Szenen bis zu 1,4 fps bei einfachen Szenen (Magic cube).