Interactive rendering of acquired materials on dynamic geometry using bandwidth prediction
Résumé
Shading complex materials such as acquired reflectances in multi-light environments is computationally expensive. Estimating the shading integral involves sampling the incident illumination independently at several pixels. The number of samples required for this integration varies across the image, depending on an intricate combination of several factors. Adaptively distributing computational budget across the pixels for shading is therefore a challenging problem. In this paper we depict complex materials such as acquired reflectances, interactively, without any precomputation based on geometry. We first estimate the approximate spatial and angular variation in the local light field arriving at each pixel. This \emph{local bandwidth} accounts for combinations of a variety of factors: the reflectance of the object projecting to the pixel, the nature of the illumination, the local geometry and the camera position relative to the geometry and lighting. We then exploit this bandwidth information to adaptively sample for reconstruction and integration. For example, fewer pixels per area are shaded for pixels projecting onto diffuse objects, and fewer samples are used for integrating illumination incident on specular objects.
La simulation de l'éclairage est un problème complexe, en particulier sur des matériaux réels, mesurés. Le calcul de l'éclairage suppose le calcul d'une intégrale, qui a son tour suppose d'échantillonner l'éclairage indicdent en différents points. Le nombre d'échantillons nécessaires varie en fonction de plusieurs facteurs (géométrie, réflectance, éclairage incident). Effectuer ce calcul de façon efficace est encore un problème difficile. Nous présentons une technique pour le rendu interactif de matériaux complexes, tels que des réflectances mesurées. Nous commençons par calculer la fréquence maximale de l'éclairage incident à un pixel. Ce calcul de fréquence se fait aussi bien en espace qu'en angle, et tient compte de différents facteurs : la réflectance de l'objet qui se projette sur le pixel, la nature de l'éclairage, la géométrie locale et la position de la caméra. Nous exploitons ensuite cette information fréquentielle pour guider l'échantillonnage. L'ensemble de ces calculs se fait au moment de l'affichage de la scène, sans pré-calculs basés sur la géométrie. Notre technique est donc adaptée pour l'édition interactive d'objets dotés de réflectances complexes.
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