Bounding volume hierarchy-tetrahedralization hybrid acceleration structure for ray tracing
Işın izleme için sınırlayıcı hacim hiyerarşisi-dörtyüzleme hibrit hızlandırıcı yapısı
- Tez No: 654024
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR GÜDÜKBAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Işın izleme yönteminin hesaplama maliyeti ışın-yüzey kesişim testlerinin sayısı ile doğru orantılıdır. Işın izleme için ışın-yüzey kesişim testlerinin hesaplama zamanı naif algoritma için $\mathcal{O}(N)$ olup $N$ sahnedeki nesne sayısıdır. Düzenli ızgara, sınırlayıcı hacim hiyerarşisi (BVH), kd ağacı, kısıtlı dört yüzlüleştirme gibi ışın izleme hızlandırma veri yapıları, gerçek zamanlı ışın izleme elde etmek için ışın-nesne kesişim testlerinin sayısını azaltmak için geliştirilmiştir. Işın izlemeyi hızlandırmak için kullanılabilecek bir hibrit hızlandırma yapısı, Sınırlayıcı Hacim Hiyerarşisi-Dörtyüzleme hibrit (BTH) hızlandırma yapısı öneriyoruz. BTH yapısı, BVH hiyerarşisinin bazı yapraklarının dörtyüzlü örgüler içerdiği bir BVH hiyerarşisinden oluşur. BTH yapısının oluşturulması için bir algoritma öneriyoruz. BTH yapısının oluşturulması için kullandığımız, dörtyüzlüleştirmenin ortalama en yakın isabet maliyetini tahmin etmek için yöntemler sunuyoruz. Ayrıca, önerilen BTH yapısını hiyerarşik hareketli dinamik sahneler için uyarlıyoruz. Dinamik sahneleri oluşturmak için iki seviyeli bir BVH-BTH hızlandırma yapısı sunuyoruz. Önerilen BTH yapısını çeşitli sahneler kullanarak test ediyoruz. Bazı durumlarda BTH yapısı, işleme süreleri açısından diğer hızlandırma yapılarına göre daha iyi performans göstermektedir. Hareketli sahneler için deneyler yapıyoruz. İki seviyeli BTH yapısının iki seviyeli BVH yapısından daha iyi performans göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The computational cost of the ray-tracing method is directly proportional to the number of ray-surface intersection tests. The naive ray-tracing algorithm requires $\mathcal{O}(N)$ computational cost for the ray-surface intersection calculations where $N$ is the number of primitives in the scene. Ray tracing acceleration data structures like the regular grid, bounding volume hierarchy (BVH), kd-tree, constrained tetrahedralization, has been developed to reduce the number of ray-object intersection tests to speed-up ray tracing. We propose a hybrid acceleration structure, the Bounding Volume Hierarchy-Tetrahedral mesh hybrid (BTH) acceleration structure, that can be used to speed-up ray tracing. BTH structure is composed of a BVH hierarchy where some of the leaves of the BVH hierarchy contain tetrahedralizations. We propose an algorithm for the construction of the BTH structure. We describe methods for approximating the average nearest-hit cost of a tetrahedralization, which we use for the construction of BTH. Besides, we can adapt the proposed BTH structure for dynamic scenes with hierarchical motion. We describe a two-level BVH-BTH acceleration structure for rendering animated scenes. We test the proposed BTH structure using various scenes. For some of the experiments, the BTH structure performs better against other acceleration structures in terms of rendering times. We perform experiments for animated scenes. We show that the two-level BTH structure outperforms the two-level BVH structure for the tested dynamic scenes.
Benzer Tezler
- Ray tracing with CUDA
CUDA ile ışın izleme
AHMET SEVGİLİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFatih ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NAHİT EMANET
- Rendering three-dimensional scenes with tetrahedral meshes
Üç boyutlu sahnelerin dörtyüzlü örgüler ile görselleştirilmesi
AYTEK AMAN
Doktora
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR GÜDÜKBAY
- Realtime photo-realistic rendering using modern GPU systems
Modern GPU sistemlerini kullanarak gerçek zamanlı gerçekçi görüntü oluşturma
RAMAZAN BELLEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ULUĞ BAYAZIT
- VOR sistemlerine çevre etkilerinin simulasyonu ve ağaç yapılarının performans analizi
Simulation of environmental impacts on vorsystems and performance analysis of treestructures
MEHMET BIYIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİT ÖZTEKİN
- Task parallelism for ray tracing on a GPU cluster
Çizge işlem birimi kümesi üzerinde ışın izleme için görev koşutluğu
ÇAĞLAR ÜNLÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VEYSİ İŞLER
DR. CEVAT ŞENER