Efektivní vzorkování pro výpočet komplexního osvětlení v reálném čase

Abstract

Tato práce se zabývá pokročilými technikami pro výpočet komplexního přímého a nepřímého osvětlení v reálném čase se zaměřením na metodu ReSTIR (Reservoir-based SpatioTemporal Importance Resampling). Součástí práce je praktická implementace algoritmu ReSTIR pro přímé osvětlení, která demonstruje robustní přístup pro vychýlené i nestranné vzorkování mnoha světel využívající hardwarově akcelerovaný ray tracing. Práce zahrnuje kvalitativní a výkonnostní testy, které ověřují účinnost algoritmu v různých nastaveních. Dále navrhujeme několik optimalizací pro zvýšení rychlosti výpočtu a kvality vykreslování. Práci uzavírá diskuze, která nastiňuje slibné směry pro další vylepšení a rozšíření metodiky ReSTIR.

This thesis delves into advanced techniques for real-time computation of complex direct and indirect illumination, focusing on Reservoir-based SpatioTemporal Importance Resampling (ReSTIR). It offers a practical implementation of the ReSTIR algorithm for direct illumination, demonstrating a robust approach for biased and unbiased many-light sampling that leverages hardware-accelerated ray tracing. The study includes qualitative and performance tests validating the algorithm's effectiveness in various settings. Furthermore, we propose several optimizations to enhance computational efficiency and rendering quality. The thesis concludes with a discussion of potential future work, outlining promising directions for further improvements and expansions of the ReSTIR methodology.