Skip to main content

შემომსაზღვრელი ყუთების ორდონიანი იერარქია

Two-Level BVH
წყარო
        გზების/სხივებით მიდევნებაზე დაფუძნებულ მეთოდებში BVH წარმოადგენს ამაჩქარებელ სტრუქტურას, რომელიც ინახავს ინფორმაციას გეომეტრიული პრიმიტივების სივრცული მდებარეობის შესახებ. თუკი გვსურს ანიმაციური სცენის რენდერი სადაც ობიექტები კადრიდან კადრზე იცვლიან ფორმას/მდებარეობას BVH განახლება აუცილებელი ხდება, რადგან მასში არსებული ინფორმაცია ძველდება და ასევე განახლებას საჭიროებს. როგორც უკვე ვიცით არსებობს BVH-ის აგების/განახლების სხვადასხვა მეთოდები, რომლებიც განსხვავდებიან ერთმანეთისაგან აგებისთვის საჭირო დროით და აგებული ხის ხარისხით. როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ BVH-ის აგების დრო ჩვენთვის მნიშველოვანია განსაკუთრებით ანიმაციური სცენებისათვის, ხოლო ხის ხარისხი პირდაპირ განსაზღვრავს რენდერის დროს, თუმცა იქიდან გამომდინარე თუ რის მიღწევას ვცდილობთ შესაძლოა პირველი ან მეორე უფრო მნიშვნელოვანი იყოს ჩვენთვის.
        ასევე ხშორად მნიშვნელოვანია, რომ დინამიური და სტატიკური გეომეტრია ერთმანეთისაგან მკაფიოდ იყოს გამიჯნული. ეს სხვადასხვა ტიპის ოპტიმიზაციების საშუალებას იძლევა. მაგალითად გვაქვს სტატიკური ქალაქის სცენა რომელშიც ერთი დინამიური პერსონაჟი გადაადგილდება. ასეთ შემთხვევაში სრული BVH-ის განახლება ყოველ კადრზე ძალიან არაოპტიმალური იქნება რადგან ვიცით, რომ მხოლოდ პერსონაჟი იცვლება, ხოლო ქალაქი უცვლელი რჩება. ორდონიანი BVH-ის შემთხვევაში როგორც სახელწოდებიდან ჩანს ხის აგება ხდება ორ დონეზე. BVH იგება სცენის თითოეული ობიექტისათვის დამოუკიდებლად და ასევე ხდება მეორე დონის BVH-ის აგება, რომელშიც პრიმიტივებს თავად სცენის კომპლექსური ობიექტები წარმოადგენენ, ასეთ ამაჩქარებელ სტრუქტურას ეწოდება შემომსაზღვრელი ყუთების ორდონიანი იერარქია.
        უნდა გვესმოდეს რომ რადგან ობიეატები ორდონიანი BVH-ის ქვედა დონეზე პრიმიტივებს წარმოადგენენ და რადგან გვსურს რომ სცენის განახლება ადვილად მოხდეს, ამიტომ ზედა დონეზე ხის აგებისას ძირითადად იყენებენ ობიექტებად დაყოფას, რასაც როგორც დადებითი ასევე უარყოფითი თვისებები გააჩნია. ძირითად უარყოფით თვისებას წარმოადგენს ის, რომ როდესაც ობიექტების BVH-ები ერთმანეთს კვეთენ ეს მიდევნების ეფექტურობას მკვეთრად აფერხებს. სწორედ ამიტომ არსებობს ასევე ახალი მეთოდები რომლებიც ხსნიან ქვედა დონის BVH-ებს შვილებად დაყოფის სხვადასხვა ვარიანტების განხილვით და ცდილობენ ხის ზოგადი ხარისხი გაზარდონ.

Comments

Popular posts from this blog

CPU GPU და ჰიბრიდული რენდერერები

წყარო         დღემდე აქტუალურია თემა CPU რენდერერი ჯობია თუ GPU . იმისათვის რომ ამ კითხვას მეტნაკლებად ამომწურავი პასუხი გავცეთ განვიხილოთ რენდერერის სტრუქტურა და მოცემულ პლათფორმებზე იპმლემენტაციასთან დაკავშირებული პრობლემები. რენდერერი შედგება რამოდენიმე დიდი კომპონენტისგან როგორიცაა ხილვადობის ამოცანა შეფერადება ინტეგრატორები ფუნქციონალი ხილვადობის ამოცანა         ხილვადობის ამოცანა ერთერთი ყველაზე რთულია გამოთვლითი რესურსის კუთხით. გარდა იმისა, რომ სხივის გეომეტრიასთან თანაკვეთის დათვლას საკმაოდ დიდი დრო ჭირდება, ასევე საჭიროა ამაჩქარებელ სტრუქტურების განახლება კადრიდან კადრზე დინამიური სცენებისათვის. კარგი ისაა, რომ რენდერერის ეს ნაწილი საკმაოდ ადვილად ენკაპსულირებადია და შესაბამისად გვხვდება ბიბლიოთეკები მაგალითად embree(intel), fireRays(AMD), OptiX prime(nvidia), ... რომლებიც ამ ამოცანას საკმაოდ ეფექტურად ხსნიან და რენდერერებშიც მეტნაკლებად ადვილად ინტეგრირდებიან.  სხივების მიდევნების პროცესში ძალიან მნიშვნელოვანია მსგავსი გამოთვლების ლოკალიზება და არსებული SIMD

სინათლის ხილული სპექტრი და სხივის თვისებები

Visible Spectrum სურათზე ნაჩვენებია პრიზმაში გამავალი თეთრი სხივის სპექტრულად გაშლის პროცესი.         სინათლე წარმოადგენს ელექტრომაგნიტურ ტალღას, რომელსაც როგორც ყველა ელექტრომაგნიტურ ტალღას გააჩნია რამოდენიმე მნიშვნელოვანი მახასიათებელი. ერთერთი მნიშვნელოვანი მახასიათებელი არის ტალღის სიგრძე, რომელიც განსაზღვრავს სხივის სპექტრულ ფერს. ელექტრომაგნიტური ტალღები ბუნებაში და თანამედროვე სამყაროში მრავლად გვხვდები. სხვადასხვა ტალთის სიგრძის(სიხშირის) ტალღებს იყენებენ როგორც საყოფაცხოვრებო(რადიო, მობილური ტელეფონი) დანიშნულების, ასევე სამედიცინო(რენდგენის სხივები) და სამხედრო(რადარები) მოწყობილობებში. ადამიანის თვალისთვის ხილული სინათლის ელექტრომაგნიტური ტალღების ტალღის სიგრძე იწყება დაახლოებით 400 ნანომეტრიდან და მთავრდება 700 ნანომეტრზე. ამ დიაპაზონს ქვემოთ ექცევა ულტრაიისფერი ტალღები და დიაპაზონს ზემოთ ექცევა ინფრაწითელი, რომელსაც ადამიანის თვალი ვერ აღიქვამს(იხილეთ ქვემოთ მოცემული სურათი). სინათლის თეთრი სხივი შედგება სხვადასხვა სიხშირის ტალღების ერთობლიობისგან.        

ფერების RGB მოდელი

RGB Color Model         ფერების RGB მოდელი წარმოადგენს ისეთ მოდელს რომელშიც სამი ძრირითადი ფერის წითელი, მწვანე და ლურჯის საშუალებით მიიღება ფერების ფართო სპექტრი. მისი დასახელებაც მოდის სწორედ ძირითადი ფერების ინგლისური სახელწოდების ინიციალებიდან(Red, Green, Blue).         ფერთა სპექტრის ამდაგვარი წარმოდგენა დაკავშირებულია იმასთან, რომ გამოსახულების გამოტანის მოწყობილობებში რომელიც გააჩნიათ კომპიუტერებს, ტელევიზორებს ფერის მიღება ფიზიკურად ხდება სწორედ ამ სამი ძირითადი ფერის შეზავებით. დღესდღეობით ყველაზე გავრცელებული არის 24 ბიტიანი RGB მოდელი, სადაც თითოეულ კომპონენტს ეთმობა ერთი ბაიტი და შესაბამისად შეუძლია მიიღოს ნებისმიერი მნიშვნელობა [0, 255] დიაპაზონში, რაც საბოლოოდ გვაძლევს 16777216 განსხვავებულ ფერს.