Rendu Global et accélération matérielle
Stage proposé par Jean-Claude Iehl (LIRIS/UCBL) et Richard Mitanchey (ENTPE)
Le but de ce stage est d'améliorer le temps de
calcul de l'éclairement global (simulation physiquement plausible)
afin de permettre son utilisation dans un environnement interactif. L'éclairement
global constitue le coeur de nombreuses applications en synthèse d'images
ainsi qu'en réalité virtuelle. Les applications envisagées
sont, par exemple, la modélisation interactive de scènes, l'étude
et la conception d'éclairages, l'évaluation du confort visuel,
etc.
La solution proposée consiste à utiliser
les cartes graphiques programmables pour effectuer la totalité ou une
partie des calculs de l'éclairement global.
Plusieurs approches extrèmes ont été
proposées (cf. références
bibliographiques) présentant chacune des défauts. Le stage
permettra de mieux comprendre les limitations inhérentes à l'architecture
des cartes graphiques (transfert de données entre le CPU et le GPU,
par exemple) et d'étudier d'autres formes de répartition de
calculs entre le CPU et le GPU. Afin de fournir une référence
pour les comparaisons de performances (et un apprentissage
de la programmation des GPU), il sera intéressant de programmer
la méthode décrite dans "The Ray Engine" avant de mettre au
point d'autres méthodes.
La recherche de réalisme poursuivie par les méthodes
de rendu de l'éclairement global implique également l'utilisation
de matières et de sources de lumières réalistes. De récentes
méthodes de mesures fournissent des données jusqu'à
présent inaccessibles sur les sources de lumières. L'utilisation
de ces mesures dans la simulation de l'éclairement global constitue
un pas important dans la qualité de la simulation. Le stage sera également
l'occasion de tirer profit de ces données.
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Références:
Utilisation des cartes graphiques programmables en éclairement global
:
Photon Mapping on Programmable
Graphics Hardware
Timothy J. Purcell, Craig Donner, Mike Cammarano, Henrik
Wann Jensen, and Pat Hanrahan
Proceedings of the ACM SIGGRAPH/EUROGRAPHICS Conference
on Graphics Hardware pp. 41-50, 2003.
Ray Tracing on Programmable
Graphics Hardware
Timothy J. Purcell, Ian Buck, William R. Mark and Pat
Hanrahan
ACM Transactions on Graphics. 21 (3), pp. 703-712,
2002.
(Proceedings of ACM SIGGRAPH 2002).
The Ray Engine
Nathan A. Carr, Jesse D. Hall and John C. Hart.
Proc. Graphics Hardware 2002, Sep. 2002.
GPU Algorithms for Radiosity and Subsurface Scattering
Nathan A. Carr, Jesse D. Hall and John C. Hart.
Proc. Graphics Hardware, July 2003.
(pdf) and
color plate (pdf)
Instant Radiosity
Alexander Keller
Proc. SIGGRAPH'97, Computer Graphics. 31, pp 49-56, 1997
Mesures de sources de lumières :
Radiant Imaging
Programmation openGL :
http://www.opengl.org/developers/documentation/index.html
openGL avancé
GL_ARB_vertex_program
GL_ARB_fragment_program
exemples : http://www.irit.fr/~Mathias.Paulin/Files/ExemplesArb.tgz
openGL et Cg