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SIGGRAPH ASIA 2010   For Attendees Courses
 

실시간 렌더링에서 시간적 일관성 연구

 
12월 18일 토요일 | 2:15 AM - 6:00 AM | Room 314 | 영어 발표
 
Level
중급자
 
Description

 

 

근접한 렌더링 프레임간 컨텐츠의 상관 관계인 시간적 일관성은 실제 실시간 렌더링에서 광범위한 장면 및 동작 형태에 존재합니다. 시간적 일관성을 유용하게 활용하면, 불필요한 계산을 감소시킬 수 있으며 또한 최소한의 품질 저하로도 수 많은 렌더링 작업의 성과를 현저하게 향상시킬 수 있습니다.  이것은 더욱 복잡한 계산을 필요로하는 음영효과를 기존 애플리케이션에 적용할 수 있도록할 뿐만 아니라 사양이 상대적으로 낮은 일반 사용자 수준의 하드웨어에 고품질의 그래픽 어플리케이션을 적용할 수 있는 기회를 제공합니다.

이것은 다양한 음영 작업에서 시간적 일관성을 연구하기 위해 필요한 실용적, 이론적 지식을 제공하며 시간적 일관성의 개념을 도입합니다. 본 과정은 렌더링 분야에서 최근 발표된 개발 내용에 대한 개요와 렌더링에서 시간적 일관성에 대한 일반적인 개념에 대한 설명부터 시작합니다. 그 후에, 많은 애플리케이션의 토대가 되고 있는 주요 기술인 역방향 재투영 캐시(cache)에초점을 둘 것입니다 . 또한, 멀티 패스 음영 효과와 shader antialiasing, 그림자 만들기, 전체 조명 효과 (global-illumination effects)에 도움이되는 기본적인 알고리즘의 다양한 활용에 대해 설명합니다. 가시화 컬링(visibility-culling)  최적화, 개체-공간 전역 조명 예측을 포함한 화소 재사용 뿐만 아니라 더욱 일반적인 일관성 주제 몇 가지를 소개 할 것입니다. 본 과정에서 다루는 주요 기술과 애플리케이션의 경우, 개발과 관련된 실제 문제와 구현에 대해서 상세하게 다룰 것 입니다. 

 

 본 과정은 알고리즘 선택과 관련된 지침과“노하우”를 강조합니다. 본 과정 참석자들은 각자 사용하는 애플리케이션에서 시간적 일관성을 발견하고 활용할 것이며, 각자의필요에 따라 기존알고리즘을 신속하게 변화시킬 수 있습니다 . 

 
Schedule

 

개요-  Daniel Scherzer

시간적 일관성이란?
시간적 일관성은 언제 유용한가?

시나리오 사례
실시간 렌더링에서 응용
 

배경  - Daniel Scherzer


관련 기술 개요

과거 CPU- 기반 기술
GPU 기반 실시간 기술
분류학–  다양한 문제 해결 관점
공간–  데이터를 어디에 저장하는가?
데이터 흐름 – 정방향 및 역방향 재투영 
데이터 재사용 locality
 

이미지- 공간 실시간 역방향 재투영- Lei Yang 
필수 사항 
구현
캐시 좌표 결정
캐시 손실 감지
캐시 재 샘플링 및 필터링
전략 조정
관리 흐름 최적화
 

캐시할 대상 결정
분석
연산 부하
재 샘플링 오류
품질- 속도 상쇄
직접 애플리케이션 사례


역 방향 재투영 애플리케이션 및 확장 (I부)- Lei Yang 
멀티 패스 렌더링 효과
입체 렌더링
동작 흐림 효과
피사계 심도 효과
상각 샘플링 (Amortized sampling)
 

이론
subpixel 정확성: shader antialiasing



휴식

역방향 재투영 애플리케이션 및 확장 (II부) - Daniel Scherzer
이산 LOD 혼합 애플리케이션
그림자 만들기 애플리케이션
픽셀 수정 그림자 (pixel-correct shadow)
부드러운 그림자 ( Soft shadows)
 

전역 조명 애플리케이션
화면- 공간 주변 폐쇄
불완전 그림자 맵
시공간 upsampling  


개체 공간에서 시간적 일관성- Oliver Mattausch
컬링 기술에서 시간적 일관성    
하드 웨어 폐쇄 쿼리
일관적 계층적 컬링 ( Coherent hierarchical culling :CHC)
준 최적 계층적 컬링 (NOHC)
Coherent hierarchical culling revisited (CHC++)
증분적 순간radiosity(Incremental instant radiosity)


정리- 전체 결론

 

전문가 논의 및 질의 응답

 
Prerequisites

 

프로그램 가능 음영 방식, 모델 변형, rasterization, 질감 맵핑 등 기본 실시간 컴퓨터 그래픽에

대한 지식.  Vertex 및 fragment shader 사용 경험 필수. 

 
Intended-Audience

게임 및 그래픽 개발자. 실시간 렌더링 및 렌더링 가속화에 관심이 있는 연구자.  

그래픽 하드웨어 개발자. 

 

Instructor Bios

Daniel Scherzer
Daniel Scherzer is an assistant professor at the Institute of Computer Graphics and Algorithms of the Technische Universität Wien, where he received an MSc in 2005, an MSocEcSc in 2008, and a PhD in 2009. His current research interests include shadow algorithms, temporal coherence methods, modelling, and level-of-detail approaches for real-time rendering, and he has authored and coauthored papers in these fields.

 

Lei Yang
Lei Yang is a fourth-year PhD candidate at the Hong Kong University of Science and Technology. He received a BEng from Xidian University in 2004 and has been invovled graphics research since then. His current research interests include rendering acceleration, spatial and temporal coherence in rendering, filtering, and anti-aliasing. He has co-authored several refereed journal and conference papers on exploiting spatial and temporal coherence in real-time rendering, three of which are discussed in this course.


Oliver Mattausch
Oliver Mattausch is a researcher at the Technische Universität Wien, where he received his PhD in 2010. He has coauthored several papers in the fields of real-time rendering and scientific visualization. His current research interests are real-time rendering with a focus on visibility algorithms, temporal coherence algorithms, and real-time global illumination. From his work in the GameTools EU project, he has hands-on experience with integrating research results into modern rendering engines.

 
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