Fraunhofer-Gesellschaft

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Hybride Renderingverfahren auf der Basis von Rasterisierung und Raytracing

 
: Rapljenovic, R.
: Zieringer, A.

Darmstadt, 2005, 152 pp.
Darmstadt, TU, Dipl.-Arb., 2005
German
Thesis
Fraunhofer IGD ()
ray tracing; hybrid rendering; rasterization; OpenSG; radiosity

Abstract
In den letzten Jahrzehnten hat es große Fortschritte im Bereich der Computergrafik gegeben. Insbesondere durch die Hardware beschleunigte Rasteriesierungsverfahren - und hier vor allem OpenGL - ist es möglich auch sehr komplexe Objekte und Szenen interaktiv darzustellen.
Neben dem Rasterisierungsverfahren, welches vor allem für eine schnelle - und somit interaktive - Darstellung geeignet ist, wurden auch globale Beleuchtungsmodelle wie Radiosity und Raytracing, welche photorealistische Darstellung zu erreichen suchen, immer weiter verbessert.
Heute ist vor allem Echtzeit-Raytracing ein schnell wachsendes Forschungsgebiet, welches zwar noch nicht mit hardware beschleunigten Rasterisierungsverfahren konkurieren kann, jedoch grade in Clustern ein interaktives Arbeiten möglich macht.
Das Hauptproblem ist, dass diese Echtzeit Raytracer nicht mit Displays mit sehr hoher Auflösung zu gebrauchen sind, wegen dem zu hohen Hardwareaufwand.
Das Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist die Entwicklung eines hybriden Renderingverfahren, welches die Vorteile der Rasterisierungsverfahren und des Raytracings verbindet. Diese Arbeit schließt die Implementierung und Anpassung eines eigenen echtzeit Raytracingverfahren ein, da eine enge Anbindung an das OpenGL basierte Szenengraphsystem OpenSG geplant ist.

 

In the last decades we could saw fast progress in computer graphics. Especially rasterisation, which uses hardware acceleration, made it possible to display and interact with even big and complex models.
Beside rasterisation, which is used because of the abbility to display every scene very fast, also global illumination models were developed. This complex illumination models -like radiosity and ray tracing- are not as fast as rasterisation, but because of their physically based simulation of light distribution, they could produce photo realistic results in contrast to the just faked rasterisation values.
Today is the focus of research on realtime ray tracing. With a huge amount of computation (usually with pc cluster) it is possible to get a fast ray tracing simulation even for interactive usage.
The main problem is that the hardware requirement is too high for displays with very high resolution - e.g. the HEyeWall of the IGD Fraunhofer.
The aim of this master thesis is the development of a hybrid rendering technique, which combines the advantages of rasterisation and ray tracing to obtain a rendering method which allows interactive use and physically correct display results. This work includes the development of a realtime ray tracer which will be linked with the rasterisation frontend and scenegraph system OpenSG.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-34077.html