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Globale Beleuchtung interaktiver Szenen

 
: Schoger, Carsten
: Knuth, Martin

Darmstadt, 2007, 85 S.
Darmstadt, TU, Dipl.-Arb., 2007
Deutsch
Diplomarbeit
Fraunhofer IGD ()
global illumination; radiosity; realtime shadow update; Diffuse Interreflection

Abstract
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Algorithmus zur globalen Beleuchtungsrechnung vorgestellt. Es wird die Möglichkeit beschrieben, diffuse Lichtreflektion interaktiv zu berechnen und den Algorithmus in bestehende Echtzeitsysteme zu integrieren. Auf Basis eines Radiosity-Ansatzes wird die Lichtausbreitung in einer Szene simuliert. Weiterhin werden verschiedene Möglichkeiten der Verdeckungsrechnung untersucht und Methoden des Real-Time-Rendering in das Verfahren integriert.
Es wird erklärt, inwieweit Parametrisierungen der Simulation auf Basis der menschlichen Wahrnehmung eingeführt werden können, ohne die Qualität des entstehenden Ergebnisses sichtbar zu beeinflussen aber dennoch die Geschwindigkeit der Berechnung zu erhöhen. Das Verfahren ist als Modul ohne zusätzliche Anpassungen in bestehende 3D-Echtzeitsysteme integrierbar. Die Abschätzung globaler Beleuchtung durch die klassische Addition eines ambienten Terms wird durch eine komplette Simulation diffuser Lichtausbreitung ersetzt.

 

This diploma thesis presents an algorithm to simulate global illumination. It explains how to calculate diffuse light reflection in a 3D-scene in real-time and how to fully integrate the algorithm into existing 3D-real-time rendering engines.
The simulation of the dispersion of light in the scene is based on a radiosity-approach. Furthermore, several possibilities to calculate occlusion will be covered. How to integrate such algorithms from real-time rendering engines into this radiosity-based approad will be explained in detail. An indepth description of how to parameterise the simulation based on the human visual perception will be given in order to abandon physically correct simulation and therefore increase calculation speed without visibly reducing the quality of the result.
The presented technique is designed to be implemented as a module which can be easily integrated in existing 3D-real-time rendering engines without additional modification of the engines themselves. The estimation of global illumination by adding an ambient term will be replaced by a complete simulation of diffuse light reflection.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-60154.html