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Subject: search.filters.subject.環境遮蔽

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    使用圖形處理器即時繪製環境遮蔽
    (2011) 顏家民; Jia-Min Yan
    在電腦圖學領域，全域照明是使用在3D場景中，增加更真實的光影畫面的一群演算法。其中環境遮蔽演算法近似現實世界中，計算光輻射的一種著色法，可以幫助在不會反射的模型上產生較為真實的光線遮蔽率，效果類似在陰天的場景中，呈現比較柔和的陰影。近年來被廣泛的使用在遊戲與美術領域上。 環境遮蔽最常見的計算方式是使用光線追蹤演算法來實現，但是計算時間相當耗時。2007年Crytek團隊研發SSAO（Screen-Space Ambient Occlusion）演算法使用在遊戲上，這是一種近似環境遮蔽的效果，透過GPU shader產生可接受且即時的畫面，不過品質與速度上仍可以繼續被廣泛研究的方向。 本論文主要討論諸多環境遮蔽演算法，做一份分析報告，從最原始的概念推廣至現代的近似作法。討論之間的品質、取樣方式與效能差異等等演算方式。實作上使用NVIDIA OptiX光線追蹤引擎實作了兩種程式，其一是accumulative ambient occlusion，其二是modern SSAO演算法，有別於deferred shading的做法。事實上，rasterized graphics確實會比光線追蹤法速度快上許多，但是光線追蹤法可呈現更真實的畫面。在未來的3D圖學，隨著計算量更強大的GPU演進，GPU-based光線追蹤將會被廣泛的使用。
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    使用OpenCL實現具備權重環境遮蔽之光跡追蹤
    (2012) 陳宣合; Shiuan-He Chen
    本論文使用開放性計算語言 OpenCL在圖形硬體 GPU 上實做一個具有全域照 明效果的光跡追蹤渲染系統。利用 GPU 強大的平行計算能力來加速需要大量計 算的光跡追蹤與環境遮蔽演算法。本論文中所採用現有的研究技術的演算法與資 料結構，並對光跡追蹤實作的環境遮蔽演算法做分析及探討。針對環境遮蔽演算 法在密閉空間場景中出現的大量遮蔽情況提出一個不同的做法－權重環境遮蔽 演算法，以呈現密閉場景中的環境遮蔽陰影來提升畫面品質。
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    以體積像素加速之即時全域照明
    (2018) 江俞慶; Chiang, Yu-Ching
    隨著顯示設備的發展與VR、AR等實境裝置的推出，人們對於畫面品質的要求也跟著上升。全域照明(global illumination, GI)的計算，是追求繪製畫面擬真度非常重要的一環。全域照明的計算成本很高，往往需要耗費大量的運算資源以及時間來計算。非即時的全域照明演算法能計算出細緻且精確的間接照明，但卻很難應用在需要與使用者互動的動態場景中，即時地計算全域照明一直是計算機圖學中非常熱門的課題之一。 本篇論文將探討利用體積像素(voxel)與錐形光線追蹤(cone tracing)[1]，即時的全域照明演算法。以即時的體積像素化(voxelize)演算法簡化場景，將必要的場景資訊與照明資訊以體積像素儲存於三維貼圖中，結合近代OpenGL的新API與compute shader平行化處理體積像素資訊，建立mipmap克服光線追蹤方法常見的雜訊問題。利用錐形光線追蹤從體積像素結構中取樣先前儲存好的資訊，在動態場景中即時的計算出近似的間接照明以及環境遮蔽效果。最後以近代的GPU設備測試此全域照明演算法之效能。