Preview

Вестник кибернетики

Расширенный поиск

Распределенная реалистичная визуализация виртуальных сцен с использованием текстур физических параметров материалов

Полный текст:

Аннотация

Предложены распределенные методы для реалистичной визуализации (рендеринга) трехмерных виртуальных объектов с использованием вычислительных возможностей современных графических процессоров (GPU). Идея рассматриваемых решений заключается в моделировании отражения света от поверхностей объектов виртуальной среды с приближенной имитацией физических свойств их материалов. Задание таких свойств осуществляется с помощью нескольких текстур специального формата. Данные из этих текстур используются в пиксельном шейдере на GPU при расчете отраженного света, который выполняется по оригинальной вычислительной модели. Последняя представляет модифицированную BRDF модель Кука – Торренса и позволяет моделировать в виртуальной среде несколько различных типов источников освещения, а также тени от объектов. Созданные методы и алгоритмы основаны на использовании распределенных вычислений на современных многоядерных графических процессорах и поддерживают визуализацию сложных высокополигональных виртуальных сцен в масштабе реального времени, что обеспечивает их применимость в системах виртуального окружения и имитационно-тренажерных комплексах. На основе предложенных в работе решений реализованы программные модули для систем визуализации трехмерных сцен, позволяющие выполнять реалистичный рендеринг объектов виртуальных пространств.

Об авторах

А. В. Мальцев
Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук
Россия


М. В. Михайлюк
Федеральный научный центр Научно-исследовательский институт системных исследований Российской академии наук
Россия


Список литературы

1. Phong B. T. Illumination for computer generated pictures // Communications of ACM. 1975. № 6. P. 311–317.

2. Blinn J. F. Models of light reflection for computer synthesized pictures // Proceedings of 4th annual conference on computer graphics and interactive techniques. 1977. P. 192–198.

3. Keller A. Instant radiosity // Proceedings of the 24th annual conference on Computer graphics and interactive techniques. 1997. P. 49–56.

4. Ritschel T., Dachsbacher C., Grosch T., Kautz J. The state of the art in interactive global illumination // Computer Graphics Forum. 2012. V. 31 (1). P. 160–188.

5. Jensen H. W. Global illumination using photon maps // Proceedings of the 7th Eurographics Workshop on Rendering. 1996. P. 21–30.

6. Karis B. Real Shading in Unreal Engine 4 [Электронный ресурс]. URL: https://de45xmedrsdbp.cloudfront.net/ (дата обращения: 03.07.2018).

7. Мальцев А. В., Омельченко Д. В. Модель расчета отраженного света для имитации на GPU физически корректного освещения объектов виртуальной среды // Тр. НИИСИ РАН. 2018. Т. 8. № 4.

8. Cook R. L., Torrance K. E. A reflectance model for computer graphics // ACM Transactions on Graphics. 1982. № 1 (1). P. 7–24.


Рецензия

Для цитирования:


Мальцев А.В., Михайлюк М.В. Распределенная реалистичная визуализация виртуальных сцен с использованием текстур физических параметров материалов. Вестник кибернетики. 2018;(3):206-211.

For citation:


Maltsev A.V., Mikhaylyuk M.V. Distributed Realistic Visualization of Virtual Scenes Using Textures of Materials’ Physical Parameters. Proceedings in Cybernetics. 2018;(3):206-211. (In Russ.)

Просмотров: 45


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1999-7604 (Online)