Śledzenie ścieżek w polu wysokości z możliwością różniczkowania z przyspieszonymi nieciągłościami
Author
Venue
SIGGRAPH 2023
Abstract
Badamy problem przyspieszenia renderowania opartego na fizyce dla pól wysokościowych w oparciu o śledzenie ścieżek z globalnym oświetleniem. W przypadku pola wysokościowego o 1 milionie wierzchołków (rozdzielczość 1024×1024) nasz renderer różniczkowalny wymaga jedynie 4 ms na próbkę na piksel podczas różniczkowania oświetlenia bezpośredniego, co jest o rzędy wielkości szybsze niż w przypadku większości istniejących rendererów różniczkowalnych dla ogólnych siatek 3D. Powszechnie wiadomo, że można wykorzystać przestrzenne hierarchiczne struktury danych (np. maksymalne mapy mip) do przyspieszenia przelotu do przodu renderowania pól wysokości. Kluczową ideą naszego podejścia jest dalsze wykorzystanie hierarchii do przyspieszenia przelotu do tyłu — różniczkowalnego renderowania pól wysokości. W szczególności używamy maksymalnych map mip do przyspieszenia procesu identyfikacji nieciągłości sceny, co ma kluczowe znaczenie dla uzyskania dokładnych pochodnych. Nasz renderer obsługuje globalne oświetlenie. Jesteśmy w stanie zoptymalizować efekty globalne, takie jak cienie, w odniesieniu do geometrii i parametrów materiałowych. Nasz renderer różniczkowalny osiąga częstotliwość klatek w czasie rzeczywistym i umożliwia interaktywne zastosowania renderowania odwrotnego. Demonstrujemy elastyczność naszej metody poprzez optymalizację terenu, iluzje geometryczne, optymalizację cieni oraz generowanie kształtów na podstawie tekstu.
