Geri Dön

Bounding volume hierarchy-tetrahedralization hybrid acceleration structure for ray tracing

Işın izleme için sınırlayıcı hacim hiyerarşisi-dörtyüzleme hibrit hızlandırıcı yapısı

  1. Tez No: 654024
  2. Yazar: SERKAN DEMİRCİ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR GÜDÜKBAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. Ray tracing with CUDA

    CUDA ile ışın izleme

    AHMET SEVGİLİ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFatih Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NAHİT EMANET

  2. Rendering three-dimensional scenes with tetrahedral meshes

    Üç boyutlu sahnelerin dörtyüzlü örgüler ile görselleştirilmesi

    AYTEK AMAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. UĞUR GÜDÜKBAY

  3. Realtime photo-realistic rendering using modern GPU systems

    Modern GPU sistemlerini kullanarak gerçek zamanlı gerçekçi görüntü oluşturma

    RAMAZAN BELLEK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ULUĞ BAYAZIT

  4. 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

    Türkçe

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HALİT ÖZTEKİN

  5. Task parallelism for ray tracing on a GPU cluster

    Çizge işlem birimi kümesi üzerinde ışın izleme için görev koşutluğu

    ÇAĞLAR ÜNLÜ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VEYSİ İŞLER

    DR. CEVAT ŞENER