Skip to main content

სასურათე სიბრტყის ადაპტური შერჩევა

Adaptive Sampling
სტენფორდის კურდღელი დარენდერებულია Colibri-ში ადაპტური შერჩევებით.
        რენდერის პროცესში საბოლოო გამოსახულებაზე ხმაური ხშირად არათანაბრად ნაწილდება. მაშინ როდესაც სურათის ერთი ნაწილი მთლიანად სუფთაა მეორე ნაწილში შესაძლოა შესამჩნევი ხმაური იყოს. ამ დროს ჩვენ ვარენდერებთ მეტ ხანს, სანამ სურათი მთლიანად არ გასუფთავდება, თუმცა უნდა აღინიშნოს, რომ იმ ადგილებში სადაც გამოსახულება მალევე გასუფთავდა ჩვენ ვხარჯავთ დამატებით გამოთვლით რესურსს. ადვილი მისახვედრია, რომ კარგი იქნება თუ რამენაირად აღმოვაჩენთ მსგავს, ხმაურიან ადგილებს სურათზე და ვეცდებით დამატებითი რესურსის დახარჯვას ამ ადგილებში რათა გავასუფთაოთ გამოსახულება მთლიანად. მეთოდს, რომელიც სასურათე სიბრტყეზე ახდენს არათანაბარ შერჩევას რაიმე მნიშვნელოვნობის შერჩევით ქვია ადაპტური შერჩევა.
        ადაპტური შერჩევა გარკვეულ შემთხვევებში ძალიან ეფექტურია თუმცა როგორც ყველა მნიშვნელოვნობით შერჩევის მეთოდი ისიც შეიძლება შეცდეს მნიშვნელოვანი ადგილების განსაზღვრისას. არსებობს ადაპტური შერჩევის 2 ტიპი:
  1. რომლებიც განსაზღვრავენ ხმაურის ბარიებს და თუკი მოცემულ რეგიონში ხმაური ჩამოცდება მითითებულ ბარიერს წყვეტენ შერჩევებს ამ რეგიონში. უნდა აღინიშნოს, რომ მოცემული ვარიანტი მიკერძოებულია რადგან მონტე კარლოს მეთოდში სასრული შერჩევების საფუძველზე შეუძლებელია დაზუსტებით იმისი თქმა მორჩა თუ არა ამა თუ იმ რეგიონში ჩვენი რეზულტატი ზუსტ ამონახსნთან მიახლოვებას. შერჩევების შეწყვეტით ჩვენ ვსპობთ შანსს ამ რეგიონში რაიმე ცვლილების აღმოჩენის რაც ხდის მაქ მიკერძოებულს.
  2. როდესაც ჩვენ უბრალოდ განვსაზღვრავთ რომელი რეგიონია ჩვენთვის უფრო მნიშვნელოვანი და რომელი ნაკლებად. ამ მეთოდში ჩვენ არ ვწყვეტთ შერჩევებს რომელიმე რეგიონზე უბრალოდ ვანაწილებთ გამოთვლით რესურს არათანაბრად.
სურათზე ნაჩვენებია Artec3d-ს ქალის ფიგურა მარცხნივ და შერჩევების რაოდენობა ინტენსივობის სახით მარჯვნივ. 
იმისათვის რომ განისაზღვროს ხმაურიანი ადგილები ხდება RMSE-ს გამოთვლა ყოველი პიქსელისათვის და მის საფუძველზე შერჩევების რაოდენობის განსაზღვრა. საწყის ეტაპზე ჩვენი აკუმულირებული საშუალო გამოსახულება ძალიან ხმაურიანია და შესაბამისად ხმაურიანია გამოთვლილი RMSE-ც, ამიტომ სასურველია, რომ მოხდეს RMSE-ს გამოთვლა იერარქიულად და არა ყოველი პიქსელისათვის. 

Comments

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

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.        

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.