Přednáška je každé PONDĚLÍ OD 10:40 v posluchárně S9 (Malá Strana).
Cvičení se konají každý týden v termínu:
Playlist
všech přednášek (2021/2022).
Playlist
cvičení (2023/24)
Starý playlist
cvičení (2022/2023) (pozor, některé organizační i technické detaily se změnily)
Obsah přednášky, literatura, opakování základů Ray-tracingu.
Video:
Přednáška 1 (2021/22) – plán přednášky,
literatura, opakování základů ray-tracingu.
Systém cvičení, za co je zápočet, předvedení programovacího prostředí (jazyk C# a MS Visual Studio),
Git repository RT004,
ukázka ray-castingu a ray-tracingu - 048rtmontecarlo-script.
Video:
Cvičení 1 (2023/24) – zápočet, RT004 repository,
systém kroků a kontrolních bodů.
Opakování stínování (Phongův model odrazu, Gouraudovo a Phongovo stínování).
Obecné koncepty BRDF, Fresnelovy funkce, mikroploškové modely až po Cook-Torrance.
Video:
Přednáška 2 (2021/22) – Phongův model
osvětlení, interpolace stínování, BRDF I.
Koncepce cvičení a zápočtu – další detaily o postupu v repository RT004. Detaily
viz stránky cvičení.
Video:
Cvičení 2 (2023/24) – ukázky
interpolace stínování, další detaily RT004: Checkpoint 2 I
Obecné koncepty BRDF (opakování), Fresnelovy funkce, mikroploškové modely: Cook-Torrance,
Oren-Nayar, lepší distribuce orientace mikroplošek D(h) a alternativy
geometrického faktoru G, Lafortune lobe model, Schlickova vylepšení/zjednodušení,
podpovrchové šíření světla, apod. (co se stihne)
Video:
Přednáška 3 (2021/22) – BRDF II
Ukázka spojitého stínování (Gouraud, Phong).
Implementace ray-traceru: Camera (generátor primárních paprsků),
Solid/Shape (jak reprezentovat paprsek, výpočet průsečíků...)
Video:
Cvičení 3 (2023/24) – RT004:
Checkpoint 2 II
Základy výpočtu průsečíků těles s paprskem:
Rovinné útvary, konvexní mnohostěn, implicitní a algebraické plochy,
obecné a rotační kvadriky, koule (geometrické řešení), toroid, rotační plocha,
CSG reprezentace. Průsečíky s aproximačními plochami (Bezier): dělení,
Newtonova metoda.
Video:
Přednáška 4 (2021/22) – Průsečíky
paprsku se scénou
Implementace ray-traceru: ještě jednou Solid/Shape (primární výpočet
vs. dodatečný dopočet = normála, TXT souřadnice...),
BRDF a materiály (spolupracující objekty, materiály připojeny k objektům
ve scéně jako atributy...),
světelné zdroje (bodový/směrový).
Video:
Cvičení 4 (2023/24) – RT004:
průsečíky, atributy...
Klasifikace urychlovacích metod, obalová tělesa,
výpočet efektivity obalu, hierarchie obalových těles (BVH), jejich efektivita a konstrukce,
SAH heuristika, metody dělení prostoru, uniformní děleni...
Video:
Přednáška 5 (2021/22) – Urychlování Ray-tracingu I
Implementace ray-traceru: ještě jednou hierarchie a atributy, instancing, zapojení
akceleračních struktur.
Video:
Cvičení 5 (2023/24) – RT004:
Hierarchie, atributy, instancing, akcelerace.
Opakování BVH a SAH konstrukce. Jen stručně –
směrové urychlovací metody (směrová krychle, světelný buffer, koherence paprsků,
klasifikace paprsků, adresář v průmětně), zobecněné paprsky.
Ray-tracing na GPU, RTX.
Úvod do textur v R-T, 2D a 3D textury, definice tabulkou a předpisem, interpolace v tabulce (bilineární
a bikubická), "Bump-texture".
Video:
Přednáška 6 (2021/22) –
dokončení akcelerace (bez RTX), úvod do textur
Jak udělat akceleraci scény (dokončení), průsečíky s trojúhelníky a boxy...
-->
Video:
Cvičení 6 (2023/24) – RT004:
ještě jednou zapojení akceleračních stromů do grafu scény,
průsečíky paprsku s AABB a trojúhelníkem.
Stochastické textury – úvod, syntéza šumových funkcí
(bílý šum, interpolační a konvoluční metody), Perlinův šum, Lewisova řídká konvoluce, turbulence,
použití šumových funkcí v konstrukci textur (dřevo, mramor).
Video:
Přednáška 7 (2021/22) –
dokončení textur, šumové funkce
Základy vzorkování a anti-aliasingu, vznik aliasu (prostor, čas),
Anti-aliasing integrálním průměrováním, přehled vzorkovacích metod
(pravidelné a náhodné vzorkování, jittering a semijittering, "N-rooks", Poissonovo
diskové rozdělení a Mitchellův alg., deterministické algoritmy)
Video:
Přednáška 8 (2021/22) – Anti-aliasing
a vzorkování
Adaptivní vzorkování (rekurzivní metoda, kritéria pro zjemňování), ukázky vzorkovacích algoritmů.
Distribuované sledování paprsku: neostrý odraz a lom světla,
měkké stíny, simulace hloubky ostrosti a rozmazání rychlým pohybem, rozklad
světla; výpočet odhadu integrálu metodami stochastického vzorkování
(ukázky distribuovaného sledování paprsku), skryté vzorkování (hidden sampling)
Video:
Přednáška 9 (2021/22) – dokončené vzorkování,
distribuovaný ray-tracing, skryté vzorkování
Radiometrické pojmy (zářivý tok, radiance/zář, radiosita/intenzita záření),
vlastnosti radiance, BSDF, zobrazovací rovnice, základy radiační metody výpočtu
osvětlení ve scéně.
Video:
Přednáška 10 (2021/22) –
radiometrie a radiační metoda
Monte Carlo kvadratura: úvod, primární a sekundární odhad, rozptyl, vzorkování po částech,
vzorkování podle důležitosti, kombinované odhady, příklady
Video:
Přednáška 11 (2021/22) –
Monte Carlo odhady určitého integrálu (nejjednodušší zadání)
Integrální soustavy rovnic, náhodné procházky, ruská ruleta, odhad příští
události (NEE)...
Opakování zobrazovací rovnice (Kajiya), symbolický popis pomocí regulárního jazyka
Video:
Přednáška 12 (2021/22) –
Monte Carlo odhady Fredholmovy soustavy integrálních rovnic
Path-tracing (sledování náhodných cest), obousměrné sledování paprsku, NEE, příklady.
Video:
Přednáška 13 (2021/22) –
Monte-Carlo rendering, Path tracing, Light tracing, obousměrné sledování paprsku
Photon mapping.
Video:
Přednáška 14 (2021/22) –
Photon mapping
Copyright (C) 2001-2024 J.Pelikán, last change: 2024-03-29 03:26:52 +0100 (Fri, 29 Mar 2024)