Progressive Photon Mapping
 |
| სურათზე ნაჩვენებია განსხვავებები გზების მიდევნებას, გზების ორმხრივ მიდევნებას, მეტროპოლისის სინათლის ტრანსპორტირებას, ფოტონების გაბნევასა და ფოტონების პროგრესულ გაბნევას შორის. წყარო |
ფოტონების გაბნევის მეთოდი (PPM) ძალიან ეფექტურია სინათლის გადამტანი გარკვეული ტიპის კაუსტიკური გზებისათვის, რომლებიც გზების მიდევნების ცალმხრივი და ორმხრივი ვარიანტისათვის პრობლემას წარმოადგენს, თუმცა მის უმთავრეს უაროფით მხარეს წარმოადგენს მიკერძოება. პირველ მნიშვნელოვანი მიზეზს მიკერძოებისა არის შეფერადების წერტილში ფოტონების მოძიების ფიქსირებული რადიუსი, ხოლო მეორე წყარო მიკერძოებისა არის ფოტონების ფიქსირებული რაოდენობა. ორივე მათგანი ძალიან მკვეთრს ვიზუალურ ხარვეზებთანაა დაკავშრებული, შესაბამისად ხარვეზების მოშორების ერთადერთ გზას წარმოადგენს ფოტონების რაოდენობის ზრდა და მოძიების რადიუსის შემცირება, რაც საბოლოოდ იმდენად ზრდის მოთხოვნილი მეხსიერების მოცულობას და გამოთვლით რესურსს რომ სრულიად უვარგისი ხდება რეალური ამოცანების წინააღმდეგ.
ფოტონების გაბნევის კლასიკურ მოდელს, რომელიც ჯერ ახდენს ფოტონების გაბნევას და შემდეგ სხივების მიდევნებას გააჩნია უარყოფითი მხარეები. პირველ ეტაპზე როდესაც ის აბნევს ფოტონებს, გაბნევა ხდება მთელი სცენის მაშტაბით და გაბნეული ფოტონები ინახებიან აჩაჩქარებელ სტრუქტურაში. მეორე, სხივების მიდევნების ეტაპზე პირველ დიფუზიურ თანაკვეთაზე ხდება თანაკვეთის წერტილის სიახლოვეს არსებული ფოტონების მოძიება და გამოყენება. სწორედ ამიტომ ფოტონების დიდი ნაეილი რომელთან ახლოსაც თვალიდან წამოსული გზები არ მოხვდებიან გამოუყენებელი რჩება, რაც ძალიან დიდი რესურსის და მეხსიერების ტყუილ ხარჯვას ნიშნავს.
ფოტონების გაბნევის კლასიკურ მოდელის მოდერნიზებულ ვარიანტს წარმოადგენს ფოტონების შებრუნებული გაბნევა. ის პირველ ეტაპზე ახდენს ჯერ სხივების მიდევნებას და პირველ დიფუზიურ ზედაპირთან თანაკვეთას ინახავს ამაჩქარებელ სტრუქტურაში, მეორე ეტაპზე ხდება უკვე ფოტონების გაბნევა და თვალის გზების კვანძებთან ახლოს მოხვედრილი ფოტონების ენერგიის აკუმულირება მათში. ამრიგად ასეთ შემთხვევაში ისევ გვაქვს ტყუილად გაფანტული ფოტონები თუმცა მათი შენახვა ამაჩქარებელ სტრუქტურაში აღარ ხდება, რაც საგრძნობლად ამცირებს მეთოდისათვის საჭირო მეხსიერებას. სწორედ ამ მიდგომას იყენებს PPM-იც.
ფოტონების გაბნევის კლასიკურ მოდელს, რომელიც ჯერ ახდენს ფოტონების გაბნევას და შემდეგ სხივების მიდევნებას გააჩნია უარყოფითი მხარეები. პირველ ეტაპზე როდესაც ის აბნევს ფოტონებს, გაბნევა ხდება მთელი სცენის მაშტაბით და გაბნეული ფოტონები ინახებიან აჩაჩქარებელ სტრუქტურაში. მეორე, სხივების მიდევნების ეტაპზე პირველ დიფუზიურ თანაკვეთაზე ხდება თანაკვეთის წერტილის სიახლოვეს არსებული ფოტონების მოძიება და გამოყენება. სწორედ ამიტომ ფოტონების დიდი ნაეილი რომელთან ახლოსაც თვალიდან წამოსული გზები არ მოხვდებიან გამოუყენებელი რჩება, რაც ძალიან დიდი რესურსის და მეხსიერების ტყუილ ხარჯვას ნიშნავს.
ფოტონების გაბნევის კლასიკურ მოდელის მოდერნიზებულ ვარიანტს წარმოადგენს ფოტონების შებრუნებული გაბნევა. ის პირველ ეტაპზე ახდენს ჯერ სხივების მიდევნებას და პირველ დიფუზიურ ზედაპირთან თანაკვეთას ინახავს ამაჩქარებელ სტრუქტურაში, მეორე ეტაპზე ხდება უკვე ფოტონების გაბნევა და თვალის გზების კვანძებთან ახლოს მოხვედრილი ფოტონების ენერგიის აკუმულირება მათში. ამრიგად ასეთ შემთხვევაში ისევ გვაქვს ტყუილად გაფანტული ფოტონები თუმცა მათი შენახვა ამაჩქარებელ სტრუქტურაში აღარ ხდება, რაც საგრძნობლად ამცირებს მეთოდისათვის საჭირო მეხსიერებას. სწორედ ამ მიდგომას იყენებს PPM-იც.
 |
| სურათი სქემატურად ასახავს PPM მეთოდის მუშაობის პროცესს |
ფოტონების პროგრესულად გაბნევის მეთოდი წარმოადგენს მისი წინამორბედის მოდიფიცირებულ ვარიანტს. ის ახდენს ფოტონების გაბნევას იტერაციულად, იწყებს იტერაციას რაიმე საწყისი პარამეტრებით(ფოტონების რაოდენობა, მოძიების რადიუსი,..), ყოველ იტერაციაზე ამცირებს მოძიების რადიუსს და ახდენს იტერაციის შედეგების აკუმულირებას. ამრიგად თითოეულ იტერაციაზე გაბნეული ფოტონების რაოდენობა არაა დიდი და შესაბამისად მოთხოვნილი მეხსიერებაც მცირეა. როდესაც იტერაციების რაოდენობა მიისწრაფვის უსასრულობისკენ ფოტონების რაოდენობა მიისწრაფვის უსასრულობისკენ, ხოლო მოძიების რადიუსი 0-სკენ. სწორედ ამიტომ ის აღარაა მიკერძოებული და მიეკუთხვება თანმიმდევრული ინტეგრატორების ჯგუფს. ფოტონების გაბნევის სტანდარტულ ვარიანტთან შედარებით პროგრესული გაბნევა ასევე გვეხმარება ძალიან მალე მივიღოთ პირველი(არასრული) შედეგი, რაც ძალიან მცირე მეხსიერებსთან ერთად ძალიან მნიშვნელოვანია ინტერაქტიული რენდერის დროს და მეთოდს დამატებით უპირატესობას ანიჭებს მის წინამორბედთან შედარებთ.
 |
| სურათზე ნაჩვენებია განსხვავებები გზების მიდევნებას, გზების ორმხრივ მიდევნებას, მეტროპოლისის სინათლის ტრანსპორტირებასა, ფოტონების პროგრესულ გაბნევასა და მიუკერძოებელ საბოლოო რენდერს შორის. წყარო |
Comments
Post a Comment