Globalno osvetljevanje volumetričnih podatkov s hibridno difuzijsko metodo

Šmajdek, Uroš (avtor), Marolt, Matija (mentor), Lesar, Žiga (komentor)

Fizikalno pravilno upodabljanje volumetričnih podatkov je dandanes ključnega pomena v znanosti, medicini in mnogih industrijskih panogah, rešitve pa so pogosto neinteraktivne in platformno odvisne, kar omejuje njihovo uporabnost. V delu obravnavamo dve metodi za interaktivno upodabljanje volumetričnih podatkov v platformno agnostičnem okolju, ki temeljita na konceptu dvostopenjskega upodabljanja in aproksimacije sipanja z difuzijo: konvekcijsko-difuzijsko metodo in hibridno metodo s sledenjem žarkov. Obe metodi temeljita na reševanju konvekcijsko-difuzijske enačbe, hibridna metoda pa za izračun konvekcijskega koraka uporablja sledenje poti. Metodi smo implementirali v spletni aplikaciji s tehnologijo WebGL, s katero se naša metoda izvaja na platformno agnostičen način. S primerjavo metod smo pokazali, da s hibridno metodo dobimo bolj točne rezultate, prav tako pa je hitrejša pri večji količini luči.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: Globalno osvetljevanje, konvekcijska-difuzijska enačba, uporabljanje volumetričnih podatkov, sledenje poti
• Vrsta gradiva: Diplomsko delo/naloga
• Tipologija: 2.11 - Diplomsko delo
• Organizacija: FRI - Fakulteta za računalništvo in informatiko
• Leto izida: 2020
• PID: 20.500.12556/RUL-119975
• COBISS.SI-ID: 31590659
• Datum objave v RUL: 14.09.2020

ŠMAJDEK, Uroš, 2020, Globalno osvetljevanje volumetričnih podatkov s hibridno difuzijsko metodo [na spletu]. Diplomsko delo. [Dostopano 19 avgust 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=119975

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Global illumination of volumetric data using a hybrid diffusion method

Izvleček

Physically based rendering of volumetric data is a key part in today's medicine, research and even several industrial sectors. Solutions, on the other hand, are often slow, uninteractive and based on specific hardware. Our work discusses two interactive volumetric rendering methods developed in a platform-agnostic environment, which are based on a two-step process and approximation of scattering with diffusion: a convection-diffusion method and a hybrid method using path tracing. Both methods solve the convection-diffusion equation, whereas in the hybrid method we use path tracing to compute the convection step. We implemented both methods in a web application using WebGL, with which our method runs in a platform-agnostic manner. By comparing the two methods we have shown that the hybrid method produces more accurate results and is faster when using a greater amount of lights.

• Ključne besede: Global illumination, convectional-diffusion equation, volume rendering, path tracing