Samuli Helin. Valon ominaisuudet luonnossa Valaisumalleja tietokonegrafiikassa Raytracing eli...

30
Realistic Illumination in 3D production Samuli Helin

Transcript of Samuli Helin. Valon ominaisuudet luonnossa Valaisumalleja tietokonegrafiikassa Raytracing eli...

Page 1: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Realistic Illumination in 3D production

Samuli Helin

Page 2: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 3: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 4: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 5: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Refraction Reflection

Emitting Fluoresence

Light properties

Page 6: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Refraction

Page 7: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Reflection

Page 8: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Emitting

Page 9: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Fluoresence

Page 10: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Phong,  Bui Tuong Phong Utah 1973 Blinn, phong-modification Oren-Nayar,  Michael Oren and Shree K.

Nayar

Lighting Models in 3D Graphics

Page 11: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Interpolating intensity between polygons Shiny plastic surfaces

Phong

Page 12: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Approximation of Phong Faster Elleptic reflection in small angles

Blinn

Page 13: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Simulates light reflection from rough surfaces

Oren-Nayar

Page 14: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 15: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Global lighting model and techniques for generating images

Ray tracing is simulated Remarkable computing power needed Can be calculated from camera or from light

source

Ray tracing

Page 16: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 17: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 18: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 19: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Several techniques and algorithms are being used for realistig lighting

Fairly heavy Difficult to implement in animations without

aliasing and errors if comprehensive computing model is used

Global illumination

Page 20: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

QMC Irradiance cache Radiosity map Light map

Global illumination

Page 21: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

QMC (Quasi Monte Carlo) (definition)

Page 22: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Irradiance cache

Page 24: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 25: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Light map (definition)

Page 26: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 27: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

Really many controls! Start small Examine the effects ->Think what is necessary Animations need very much more quality

because of flashing

Rendering

Page 28: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 29: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.
Page 30: Samuli Helin.  Valon ominaisuudet luonnossa  Valaisumalleja tietokonegrafiikassa  Raytracing eli säteenseuranta  Global illumination  Renderöinti.

https://www.youtube.com/watch?v=PccWJ-zxlQw

Thanks!