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정적인 장면을 위한 포톤 매핑 기반의 고품질 실시간 전역조명 기법
장병준(Byungjoon Chang),진봉준(Bongjun Jin),임인성(Insung Ihm) 한국정보과학회 2011 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.17 No.10
포톤 매핑 방법은 전역 조명 효과를 생성하기 위하여 널리 사용되는 렌더링 방법 중의 하나이다. 이 방법은 렌더링 시 사용하는 포톤의 수가 증가할수록 결과 영상의 화질은 향상되지만, 그에 비례하여 렌더링 시간 및 저장 공간에 대한 부담이 늘어나는 단점을 갖고 있다. 본 논문은 고정된 기하물체와 광원으로 구성된 정적인 장면을 광선 추적법을 사용하여 렌더링 하고자 할 때, 충분히 많은 수의 포톤 추적을 통해 고화질의 영상을 생성하면서 동적인 카메라 움직임을 효과적으로 처리해주는 전역 조명 생성기법을 제안한다. 또한 그림자 가시성 정보를 전처리를 통해 장면에 적용함으로써, 상당한 비용을 요구하는 그림자 광선에 대한 성능을 향상시킬 수 있는 효율적인 렌더링 방법을 제안한다. 이러한 노력을 통하여 기본적인 광선 추적법 정도의 비용만으로 정적인 장면에 대해 다루기 힘든 물체간의 간접 난반사를 포함하는 고화질의 전역 조명 효과를 효과적으로 생성할 수 있음을 보인다. Phton mapping is one of the most frequently applied rendering methods for generating global illumination effects. While the image quality improves as more photons are emitted during rendering, the requirement for the computation time and memory space increases proportionally to the number of used photons. This paper presents a global illumination technique suitable for ray-tracing a static scene with fixed geometry and lights, which effectively handles the dynamic camera motion while using enoughly many photons for producing high-quality rendering images. In addition, we suggest an efficient technique that considerably reduces the cost for tracing shadow rays by storing shadow visibility information into the static scene and exploiting it during rendering. Combining such efforts, we demonstrate that high-quality global illumination including the intractable diffuse inter-reflection between objects can be effectively produced for static scenes only at the expense of basic recursive ray tracing.
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