Depth of Field Caustics Subsurface Scattering

1. Depth of FieldCaustics Subsurface Scattering Peter Pech, Daniel Pohanka, Tomáš Palkovič, Martin Nižnánsky

2. Depth of Field

3. Depth of Field • Čo je to Depth of Field (hĺbka ostrosti)? • Vzdialenosť najbližieho a najvzdialenejšieho objektu, ktoré sú v obraze prijateľne ostré

4. Hyperfocal distance • Čo je to hyperfocal distance? • Vzdialenosť nabližšieho objektu ktorý je ešte ostrý, keď je objektív kamery/fotoaparátu zaostrený na nekonečno. • Mení sa s každým clonovým číslom.

5. Hyperfocal distance • h = f2 / ac • f = ohnisková vzdialenosť objektívu • a = priemer clony (clonové číslo) • c = circle of confusion (používa sa 1/1000 f)

6. Depth of Field limits • blízka hranica: hs / h + (s - f) • vzdialená hranica: hs / h - (s - f) • h = hyperfocal distance • s = vzdialenosť obejktu od kamery • f = ohnisková vzdialenosť objektívu

7. Od čoho závisí DoF? • Ohnisková vzdialenosť objektívu Čím je ohnisková vzdialenosť objektívu menšia, tým je DoF väčšia • Priemer clony (clonové číslo) Čím je priemer clony menší (clonové číslo väčšie), tým je DoF väčšia • Vzdialenosť zaostreného objektu od objektívu Čím je objekt ďalej, tým je aj DoF väčšia • Vzdialenosť z akej prezeráme výsledný obrázok Čím je prezeraný obrázok ďalej, tým je zdanlivá DoF väčšia • Subjektívne vnímanie ostrosti divákom

8. Použitie DoF • Upútanie pozornosti na konkrétny objekt v scéne

9. Použitie DoF • Oddelenie objektu od pozadia a rôzne umelecké kreácie

11. Caustics

12. Caustics – definícia 1 • Kaustika je refrakčná vzorka vytvorená priehľadnými objektami, cez ktoré prechádza svetlo.

13. Caustics – definícia 2 • Kaustika je vytvorená svetlom, ktoré je odrazené alebo prenášané cez lesklý povrch predtým než dopadne na matnú plochu.

14. Caustics – implementácia • Nemožné alebo náročné implementovať pomocou radiosity alebo ray-tracing. • Simuluje sa pomocou photon mapping alebo backward ray-tracingu.

15. Photon mapping vs. Backward Ray-tracing Backward Ray-tracing Photon mapping • James Arvo. SIGGRAPH ’86. • Lúče svetla sú sledované od zdroja svetla smerom do scény • Vhodné pre statické scény • Henrik Wann Jensen. RenderingTechniques ’96 • Vhodné pre plne dynamické scény – hry a interaktívne aplikácie

16. Caustics + Ray tracing Caustics + Ray tracing Ray tracing

17. Caustics Mapping algoritmus • Využitie v hrách a interaktívnych aplikáciách pre vysoké fps • Beží na GPU a tým odľahčuje CPU • Žiadne predpočítavanie • Dynamická geometria, svetlá a kamera • Ľubovoľný tvar objektov

18. Caustics nastavenia

19. Caustics nastavenia • Závisí od softwaru resp. od algoritmu • Energia • Množstvo fotónov • Exponent

24. Subsurface scattering

25. Subsurface scattering • method to improve translucent materials rendering • can observe on wax, marble, skin, milk...

26. How it works • light penetrates the surface of a translucent object • travels and interacts with material • exits

27. Real materials • slightly translucent • light is absorbed, scattered, and re-emited

29. Absorbtion • the further through the material light travels, the greater the proportion absorbed

30. Depth map based SSS • get a depth map • projected to scene • render

31. Depth peeling • used to account for varying densities beneath the surface

32. Texture space diffusion • calculate original lightning • transform, remap • reapply

33. Ďakujeme za pozornosť