Verhogen van de convergentiesnelheid van fysisch gebaseerde rendering algoritmen in computer graphics door frequentie-gebaseerde gecombineerde adaptieve bemonstering en adaptieve filtering

Fysisch-gebaseerde beeldgeneratie is een van de grote onderzoeksgebieden binnen het domein van de computergrafieken. Het betreft de generatie van fotorealistische afbeeldingen die een virtuele wereld omschrijven. Ondanks het feit dat onderzoek binnen dit domein al meer dan 25 jaar teruggaat, is het efficiënt genereren van fotorealistische afbeeldingen nog altijd een significant probleem. Voor elke pixel binnen de finale afbeelding moet een lichttransportvergelijking geëvalueerd worden waarvan de complexiteit afhankelijk is van de variatie aan globale belichtingsfenomenen die aanwezig zijn in de 3D scene. Deze lichttransportvergelijking wordt typisch geëvalueerd door lichtpaden te volgen doorheen meerdere reflecties tussen de lichtbronnen en de virtuele camera in de 3D scene.

Dit onderzoeksproject heeft tot doel de convergentiesnelheid van deze fysisch-gebaseerde beeldgeneratie-algoritmen te verhogen door nieuwe gecombineerde adaptieve bemonsterings- en adaptieve filteringstechnieken voor te stellen die zich aanpassen aan de frequentie-eigenschappen van de onderliggende belichtingssignalen. Op basis van de inherente bandbreedte ten gevolge van de scene en camera, kunnen we op een robuuste manier het benodigde aantal lichtpaden die gegenereerd moeten worden tijdens de beeldgeneratie en het benodigde bereik van de filters die gebruikt worden tijdens de post-processing bepalen per pixel.

Het voorgestelde onderzoek is een belangrijke stap naar een volledig alomvattend model dat de variatie aan globale belichtingsfenomenen die alomtegenwoordig zijn in realistische scenes, te beschrijven alsook naar real-time fysisch-accurate beeldgeneratie die zowel lage bemonsteringshoeveelheden als kleine post-processing uitvoeringstijden mogelijk maakt.