Efektivní vzorkování pro instantní radiozitu

Globální osvětlení je neoddělitelnou součástí fotorealistické syntézy obrazu, protože vytváří drobné efekty v osvětlení, které ale uživateli poskytují důležité informace o struktuře celé scény. Jsou ovšem výpočetně nejnáročnější součástí celého výpočtu. Jedna z metod, která se výpočtem globálního osvětlení zabývá, je instantní radiozita, založená na odhadování výpočtu integrálu pomocí metody Monte Carlo. Nepřímé odrazy světla nahrazuje rozložením virtuálních zdrojů světla ve scéně. Pokud je tato scéna složitá, co se týče geometrie i osvětlení, je takových virtuálních světel potřeba velké množství, aby systematická chyba, která jejich použitím vzniká, nebyla viditelná. Z tohoto důvodu se snažíme jejich celkový příspěvek opět odhadnout jejich vzorkováním a využitím metody Monte Carlo. V této práci navážeme na výzkum, který byl na toto téma v poslední době proveden. Naimplementujeme algoritmus Importance Caching, navržený tak, aby dokázal zachytit i malé náhlé změny v osvětlení a rozšíříme ho tak, aby byl vhodný i pro výpočet dynamických scén. Využijeme přitom metodu vypůjčenou a náležitě upravenou z dalšího algoritmu Instant Caching, který se snaží aktualizovat a využít již spočítané osvětlení z předchozího snímku animace s co nejvyšší efektivitou. Jako základ pro implementaci tohoto algoritmu naprogramujeme zobrazovací systém s podporou dynamických scén. V závěru pak ukážeme porovnání výsledků naší implementace s naivním vzorkováním a samotným algoritmem Instant Caching.