Skip to main content

ხმაურის მომშორებელი

denoiser

        მონტე კარლო რენდერერებში ხმაურის შემცირება ძალიან მტკივნეული პროცესია. მაგალითად იმისათვის, რომ არსებულ რენდერში ხმაური 2-ჯერ შემცირდეს საჭიროა შერჩევების რაოდენობა 4-ჯერ გავზარდოთ. მოკლედ რამდენადაც მონტე კარლოს მეთოდი კარგია იმ თვალზაზრისით, რომ პირველ შედეგს ძალიან მალე გვაწვდის იმდენადვე ცუდია რადგან ნელა უახლოვდება საბოლოო ამონახსნს. როგორც უკვე ვთქვით, თუკი კადრის რენდერს მოწყობილობა მოუნდა მაგალითად 10 საათს და ჩვენ კიდევ არ ვართ კმაყოფილი რადგან ხმაური კვლავ შესამჩნევია დამოდის, რომ ხმაურის 2-ჯერ შესამცირებლად რენდერს 40 სთ უნდა დაველოდოთ რაც ძალიან, ძალიან დიდი დროა და უბრალოდ მოუღებელია მომხმარებლებისათვის. სწორედ ამ პრობლემის გადასაჭრელად არსებობენ ხმაურის მომშორებლები(დენოისერები). მისი გამოყენება ხდება რენდერის ბოლოს რათა გამოსახულება დარჩენილი ხმაურისგან გავწმინდოთ.
        ხმაურის მომშორებლების იმპლემენტაციის სხვადასხვა გზები არსებობს თუმცა დღესდღეობით უდაო ლიდერად ღრმა დასწავლაზე დაფუძნებული კონვოლუციური ნეირონული ქსელი მიიჩნევა. ქსელის სწავლებისთვის საჭირო სასწავლო მასალის მოპოვება საკმაოდ ადვილია იმ თვალსაზრისით, რომ მას უბრალოდ უნდა მივაწოდოთ ხმაურიანი და შესაბამისი უკვე გასუფთავებული სურათები სხვადასხვა სცებნების სხვადასხვა რაკურსით და ბევრი სხვადასხვა კონფიგურაციით რომლის საფუძველზე ის სწავლობს თუ როგორ გაასუფთავოს არსებული გამოსახულება ხმაურისგან. ასევე ახდენებ მაგალითად ქსელის გაყოფას რამოდენიმე ნაწილად სადაც თითოეულ ქსელს სხვადასხვა ტიპის გამოსახულებაზე ავარჯიშებენ, მაგალითად პირდაპირ და ირიბ განათებაზე. ასევე ქსელს გარდა ხმაურიანი გამოსახულებისა შესაძლოა მივაწოდოთ დამატებითი ინფორმაციაც მაგალითად პირველი თანაკვეთის ნორმალები, დეფუზიური, სპეკულარული მეპები და ა.შ.
წყარო
        მიუხედავად იმისა, რომ ხმაურის მოშორების ასეთი მეთოდი ძალიან მიკერძოებულია(biased), ზემოთ ხსენებული მიზეზების გამო ის ერთერთი აუცილებელი კომპონენტია დღეს არსებულ პროდაქშენ რენდერერებში. უნდა გვესმოდეს, რომ ხმაურის მოშორების პროცესი რენდერის პროცესის ალტერნატივას არ წარმოადგენს. ის უბრალოდ ხმაურს აშორებს, რის გამოც მისი გაშვება უნდა მოხდეს რენდერის ბოლოს,  მას შემდეგ რაც უკვე გამოსახულების ყველა მცირე დეტალიც გარკვევით იკითხედა წინააღმდეგ შემთხვევაში ის ასევე მოაშორებს სცენაში არსებულ მცირე დეტალებს მაგალითად ტესტურიდან და ა.შ. 

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.