Zobrazování dělených Catmull-Clark ploch na GPU metodou sledování paprsku

Abstract

Tato práce se zabývá dělenými povrchy, specificky CatmullClark dělenými povrchy a metodami pro jejich zobrazení. Důraz je kladen na metodu sledování paprsků urychlenou pomocí hierarchie obalových těles (BVH) a vykreslování zjištěných dat. Pro paralelizaci tohoto procesu jsou využívány compute shadery provádějící výpočet na GPU. Nejprve představím mojí motivaci pro výběr tohoto tématu, stručnou rešerši a cíl této práce. V úvodu je poté popsána klíčová teorie, se kterou jsem se v rámci bakalářské práce seznámil a je potřebná pro tvorbu aplikace implementujícím metodu sledování paprsků dělených ploch. Následující analytická část se zabývá definicí cílů a návrhem vytvářené aplikace. Předposlední implementační část se zabývá, jak již název vyzrazuje, implementací a lze ji rozdělit na tři větší celky a to použité technologie, implementace samotná a testování. V závěru je zhodnocen výsledek této práce, reflexe z mé strany na přístup k řešení, možné změny a rozšíření aplikace v budoucnu.

This thesis focuses on subdivision surfaces, specifically CatmullClark subdivision surfaces, and methods for their visualization. Emphasis is placed on ray tracing accelerated by using a bounding volume hierarchy (BVH) and rendering of the resulting data. To parallelize this process, compute shaders are employed to perform computations on the GPU. The thesis begins with an introduction to the motivation behind the choice of this topic, a brief recherche, and the main objectives of the work. The introductory section then presents the key theoretical background relevant for this thesis. The following analytical section defines the project goals and outlines the design of the developed application. The penultimate section focuses on implementation, which is divided into three major parts: the chosen technologies, the actual implementation, and testing. Finally, the thesis concludes with an evaluation of the results, a reflection on the development approach, and possible future modifications and extensions to the application.