আলো পরিবহন সিমুলেশন পুনঃনির্মাণের জন্য কোয়ান্টাম রে মার্চিং
Author
Venue
SIGGRAPH এশিয়া ২০২৩
Abstract
কম্পিউটার গ্রাফিক্সে কোয়ান্টাম কম্পিউটারের ব্যবহার সাম্প্রতিক বছরগুলোতে বিশেষ করে রেন্ডারিংয়ে প্রয়োগের জন্য আগ্রহ বাড়িয়েছে। বর্তমান কোয়ান্টাম রেন্ডারিং প্রযুক্তির সর্বাধুনিক পদ্ধতি Grover-এর অনুসন্ধানের ওপর নির্ভর করে, যা 𝑀টি প্রিমিটিভের জন্য 𝑂(√𝑀) সময়ে রশ্মি ছেদন খুঁজে বের করে। এই কোয়ান্টাম পদ্ধতি 𝑂(𝑀) এর সরল পদ্ধতির তুলনায় দ্রুত, তবে ত্বরণ ডেটা স্ট্রাকচারসহ আধুনিক রশ্মি ট্রেসিংয়ের 𝑂(log 𝑀) পদ্ধতির তুলনায় ধীর। তদুপরি, এই কোয়ান্টাম রে-ট্রেসিং পদ্ধতি মৌলিকভাবে একবারে একটি রশ্মি প্রেরণের মধ্যেই সীমাবদ্ধ, যার ফলে কোয়ান্টাম রেন্ডারিং-এ রশ্মির সংখ্যা বৃদ্ধির স্কেল অ-কোয়ান্টাম অ্যালগরিদমের মতোই থাকে। আমরা একটি নতুন কোয়ান্টাম রেন্ডারিং পদ্ধতি, কোয়ান্টাম রে-মার্চিং উপস্থাপন করছি, যা রে-মার্চিংকে একটি কোয়ান্টাম র্যান্ডম ওয়াক হিসেবে পুনঃসংজ্ঞায়িত করার উপর ভিত্তি করে। আমাদের কাজই প্রথম সম্পূর্ণ কোয়ান্টাম রেন্ডারিং পাইপলাইন যা আলো পরিবহন সিমুলেশন করতে সক্ষম এবং অ-কোয়ান্টাম সমকক্ষদের তুলনায় অ্যাসিম্পটোটিকভাবে দ্রুততর। আমাদের কোয়ান্টাম রে মার্চিং পলিকোনিয়াল খরচে এক্সপোনেনশিয়াল সংখ্যক পথ ট্রেস করতে পারে, এবং এটি কোয়ান্টাম সংখ্যাতাত্ত্বিক ইন্টিগ্রেশন ব্যবহার করে 𝑂(1/𝑁) এ কনভার্জ করে, যেখানে নন-কোয়ান্টামে এটি 𝑂(1/√𝑁) হয়। এই বৈশিষ্ট্যগুলো প্রথম এমন কোয়ান্টাম রেন্ডারিং তৈরি করেছে যা অ্যাসিম্পটোটিকভাবে নন-কোয়ান্টাম মন্টে কার্লো রেন্ডারিংয়ের তুলনায় দ্রুত। আমরা 2D এবং 3D দৃশ্য রেন্ডার করে আমাদের অ্যালগরিদমটি সংখ্যাতাত্ত্বিকভাবে পরীক্ষা করেছি।
