Skip to main content

განათების გავრცელების სიმულაცია რეალისტური გამოსახულების მისაღებად

Light Transport Simulation for Realistic Images
        დღეს უკვე აღარავის უკვირს ფილმებში ის დაუჯერებელი კადრები და ეფექტები, რისი ნახვაც 20 წლის წინ გააოგნებდა მაყურებელს.  ფილმების დიდ ნაწილში, კომპიუტერული დამუშავების სტადიაზე, გამოსახულების ნაწილობრივი ან/და სრული ჩანაცვლება ხდება. ჩანაცვლებული გამოსახულება კომპიუტერულად მუშავდება მაღალი სიზუსტის გამოთვლითი მეთოდებით და ერგება არსებულ კადრს ისე, რომ ეს პროცესი მაყურებლისთვის შეუმჩნეველი რჩება.  არსებული ან/და ვირტუალური გარემოს გამოსახულების კომპიუტერული შექმნის და დამუშავების პროცესი თავის მხრივ საკმაოდ რთული და კომპლექსური ამოცანების გადაჭრას გულისხმობს. 
კინოინდუსტრია ერთ-ერთი ყველაზე ძვირადღირებული ინდუსტრიაა მსოფლიოში. თანამედროვე ფილმების ბიუჯეტი ასეულ მილიონებსაც კი აღწევს, რაც განპირობებულია ძვირადღირებული ტექნოლოგიებით, მაღალკვალიფიციური და მაღალანაზღაურებადი კადრებით და ფილმზე მუშაობის პროცესის სირთულით. როგორც ვთქვით ამ პროცესში კომპიუტერულ გრაფიკას დიდი როლი უკავია.
მეორე, არანაკლებ დიდი, ძვირადღირებული და შესაბამისად მარკეტინგულად საინტერესო და მიმზიდველი ინდუსტრია გახლავთ კომპიუტერული ვიდეოთამაშები. ეს ინდუსტრია პირველად პერსონალური კომპიუტერების გამოჩენის დროს გამოჩნდა და მისი განვითარების პარალელურად ვითარდებოდა. კომპიუტერული ვიდეოთამაშები დღეს კინოინდუსტრიაზე არანაკლებ შემოსავლიანია. მაგალითად: პოპულარული ვიდეოთამაშის Grand Theft Auto(შემოკლებით GTA)-ს ბოლო ვერსიის გაყიდვებმა, გამოშვების დღიდან 24 საათში, 800 მილიონ ამერიკულ დოლარს მიაღწია. კინოინდუსტრიისგან განსხვავებით, კომპიუტერულ ვიდეო თამაშები მთლიანად კომპიუტერულ გრაფიკაზეა დაფუძნებული. ეს ყველაფერი იმას ნიშნავს, რომ ამ ორ, უზარმაზარ ინდუსტრიაზე კომპიუტერულ გრაფიკას ძალიან დიდი გავლენა აქვს. ამ ყველაფრის გათვალისწინებით, ეს ინდუსტრია მარკეტინგულად ძალიან მიმზიდველია, რაც თემის აქტუალობას კიდევ ერთხელ უსვამს ხაზს.
მოცემულ ნაშრომში განხილულია ვირტუალური გარემოს გამოსახულების მიღების საშუალებები კომპიუტერის მეშვეობით, განათების ფიზიკური გავრცელების სიმულაციის გზით.  ეს პროცესი გამოირჩევა თავისი კომპლექსურობით, რადგან მოითხოვს ცოდნას სხვადასხვა მიმართულებით: ფიზიკა, გამოთვლითი სტატისტიკა, წრფივი ალგებრა, გამოთვლითი გეომეტრია და, რა თქმა უნდა, ვიწრო მიმართულებები კომპიუტერული მეცნიერებიდან.
        თბილისის სახელმწიფო უნივერსიტეტში სამაგისტროს პრეზენტაციის ვიდეო:



Labels:

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

CPU GPU და ჰიბრიდული რენდერერები

წყარო         დღემდე აქტუალურია თემა CPU რენდერერი ჯობია თუ GPU . იმისათვის რომ ამ კითხვას მეტნაკლებად ამომწურავი პასუხი გავცეთ განვიხილოთ რენდერერის სტრუქტურა და მოცემულ პლათფორმებზე იპმლემენტაციასთან დაკავშირებული პრობლემები. რენდერერი შედგება რამოდენიმე დიდი კომპონენტისგან როგორიცაა ხილვადობის ამოცანა შეფერადება ინტეგრატორები ფუნქციონალი ხილვადობის ამოცანა         ხილვადობის ამოცანა ერთერთი ყველაზე რთულია გამოთვლითი რესურსის კუთხით. გარდა იმისა, რომ სხივის გეომეტრიასთან თანაკვეთის დათვლას საკმაოდ დიდი დრო ჭირდება, ასევე საჭიროა ამაჩქარებელ სტრუქტურების განახლება კადრიდან კადრზე დინამიური სცენებისათვის. კარგი ისაა, რომ რენდერერის ეს ნაწილი საკმაოდ ადვილად ენკაპსულირებადია და შესაბამისად გვხვდება ბიბლიოთეკები მაგალითად embree(intel), fireRays(AMD), OptiX prime(nvidia), ... რომლებიც ამ ამოცანას საკმაოდ ეფექტურად ხსნიან და რენდერერებშიც მეტნაკლებად ადვილად ინტეგრირდებიან.  სხივების მიდევნების პროცესში ძალიან მნიშვნელოვანია მსგავსი გამოთვლების ლოკალიზება და არსებული SIMD
Post a Comment
Read more

სინათლის ხილული სპექტრი და სხივის თვისებები

Visible Spectrum სურათზე ნაჩვენებია პრიზმაში გამავალი თეთრი სხივის სპექტრულად გაშლის პროცესი.         სინათლე წარმოადგენს ელექტრომაგნიტურ ტალღას, რომელსაც როგორც ყველა ელექტრომაგნიტურ ტალღას გააჩნია რამოდენიმე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. ერთერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი არის ტალღის სიგრძე, რომელიც განსაზღვრავს სხივის სპექტრულ ფერს. ელექტრომაგნიტური ტალღები ბუნებაში და თანამედროვე სამყაროში მრავლად გვხვდები. სხვადასხვა ტალთის სიგრძის(სიხშირის) ტალღებს იყენებენ როგორც საყოფაცხოვრებო(რადიო, მობილური ტელეფონი) დანიშნულების, ასევე სამედიცინო(რენდგენის სხივები) და სამხედრო(რადარები) მოწყობილობებში. ადამიანის თვალისთვის ხილული სინათლის ელექტრომაგნიტური ტალღების ტალღის სიგრძე იწყება დაახლოებით 400 ნანომეტრიდან და მთავრდება 700 ნანომეტრზე. ამ დიაპაზონს ქვემოთ ექცევა ულტრაიისფერი ტალღები და დიაპაზონს ზემოთ ექცევა ინფრაწითელი, რომელსაც ადამიანის თვალი ვერ აღიქვამს(იხილეთ ქვემოთ მოცემული სურათი). სინათლის თეთრი სხივი შედგება სხვადასხვა სიხშირის ტალღების ერთობლიობისგან.        
Post a Comment
Read more

ფერების RGB მოდელი

RGB Color Model         ფერების RGB მოდელი წარმოადგენს ისეთ მოდელს რომელშიც სამი ძრირითადი ფერის წითელი, მწვანე და ლურჯის საშუალებით მიიღება ფერების ფართო სპექტრი. მისი დასახელებაც მოდის სწორედ ძირითადი ფერების ინგლისური სახელწოდების ინიციალებიდან(Red, Green, Blue).         ფერთა სპექტრის ამდაგვარი წარმოდგენა დაკავშირებულია იმასთან, რომ გამოსახულების გამოტანის მოწყობილობებში რომელიც გააჩნიათ კომპიუტერებს, ტელევიზორებს ფერის მიღება ფიზიკურად ხდება სწორედ ამ სამი ძირითადი ფერის შეზავებით. დღესდღეობით ყველაზე გავრცელებული არის 24 ბიტიანი RGB მოდელი, სადაც თითოეულ კომპონენტს ეთმობა ერთი ბაიტი და შესაბამისად შეუძლია მიიღოს ნებისმიერი მნიშვნელობა [0, 255] დიაპაზონში, რაც საბოლოოდ გვაძლევს 16777216 განსხვავებულ ფერს.
Post a Comment
Read more