Skip to main content

მეტროპოლისის სინათლის ტრანსპორტირება პირველადი შერჩევების სივრცეში

PSSMLT

        მეტროპოლისის სინათლის ტრანსპორტირების მეთოდი(MLT) ახდენს პირველადი წარმატებული გზების მცირედი მუტაციით ახალი გზების აგებას. ვიჩის მიერ ნაჩვენებ მეთოდში გზების მუტაციის რამოდენიმე ვარიანტია ნაჩვენები, რომლებიც გზის მუტაციას ახდენენ გზების სივრცეში.
        იმისათვის რომ გავიგოთ PSSMLT მეთოდის მუშაობის პრინციპი უნდა გვესმოდეს თუ როგორ ხდება გზის აგება. თვალის გზის აგება იწყება პიქსელის შერჩევით, შემდეგ მოდის ლინზაზე წერტილის მონიშვნა, რომლის შემდეგაც გვაქვს სხივი და სცენასთან თანაკვეთის პოვნის შემდგომ ვახდენთ BSDF-ის შერჩევას რათა მივიღოთ მიმართულება საითაც გზა უნდა გაგრძელდეს და ასე ვაგრძელებთ სანამ არ მივაღწევთ სასურველ სიღრმეს ან მიმდინარე სხივი ყველაფერს არ აცდება. ამ პროცესის ყოველ ეტაპზე, მაგალითად პიქსელის შესაჩევად, ლინზაზე წერტილი შესარჩევად, BSDF-ის შესაჩევად და ა.შ. ჩვენ გვჭირდება ერთი ან რამოდენიმე შემთხვევითი რიცხვი, რაც ცალსახად განსაზღვრავს შერჩევის რეზულტატს. აქედან გამომდინარე ადვილი მისახვედრია, რომ არსებობს პირდაპირი ასახვა პირველადი შერჩევების სიმრავლიდან გზების სიმრავლეში.
სურათზე ნაჩვეენებია გზის შესაბამისი შემთხვევითი რიცხვების ვექტორის მუტაციით მიღებული ახალი გზა. (სურათის წყარო)
        მეტროპოლისის სინათლის ტრანსპორტირება პირველადი შერჩევების სივრცეში (PSSMLT) არის ორიგინალი მეთოდის მოდიფიკაცია, რომელის გზის მუტაციისათვის ჯერ ახდენს გზის შესაბამისი პირველადი შერჩევების მუტაციას რომელსაც შეესაბამება ახალი გზა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ ნებისმიერი შემთხვევითი რიცხვების n ელემენტიანი ვექტორი შეგვიძლია წარმოვიდგინოთ როგორც წერტილი n განზომილებიან სივრცეში(რომელსაც ვუწოდებთ პირველადი შერჩევების სივრცეს) და რადგან არსებობს პირდაპირი ასახვა პირველადი შერჩევების სივრციდან გზების სივრცეში მაშინ ამ წერტილის მუტაციით(ცვლილებით) მივიღებთ ახალ გზას. ასევე შეგვიძლია ვთქვათ რომ თუკი საწყისი წერტილის მუტაცია მოხდა მცირედით მაშინ უმეტეს შემთხვევაში ახლად მიღებული გზაც მსგავსი იქნება პირველადი გზის(იხილეთ ზემოთ მოცემული სურათი).
          PSSMLT-ს ისევე როგორც ორიგინალ MLT მეთოდს თან ახლავს პრობლემები რაც მეტწილად მეტროპოლისის მუტაციას უკავშირდება, მაგალითად მუტაციის ოპტიმალური ბიჯის დადგენა ასევე სცენაზეა დამოკდებული. 

        უნდა აღინიშნოს, რომ MLT ბევრ შემთხვევაში უკეთეს რეზულტატს იძლევა ვიდრე PSSMLT თუმცა მისთვის გლუვი(glossy) ზედაპირებები განსახუთრებულ პრობლემას წარმოადგენს რასაც PSSMLT უფრო ადვილად უმკლავდება. ასევე აღსანიშნავია, რომ PSSMLT-ს იმპლემენტაცია ბევრად ადვილია.

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.