[en] RAY TRACING DYNAMIC SCENES ON THE GPU

[pt] TRAÇADO DE RAIOS DE CENAS DINÂMICAS NA GPU

[pt] PAULO IVSON NETTO SANTOS

[pt] PROGRAMACAO EM GPU

[pt] RECONSTRUCAO DE GRADES NA GPU

[pt] CENAS DINAMICAS

[pt] GRADES UNIFORMES

[pt] TRACADO DE RAIOS INTERATIVO

[en] GPU PROGRAMMING

[en] GRID REBUILD ON THE GPU

[en] DYNAMIC SCENES

[en] UNIFORM GRIDS

[en] INTERACTIVE RAY TRACING

[pt] O objetivo deste trabalho é desenvolver uma solução completa para o traçado de raios de cenas dinâmicas utilizando a GPU. Para que este algoritmo atinja desempenho interativo, é necessário utilizar uma estrutura espacial para reduzir os testes de interseção entre raios e triângulos da cena. Observa-se que, quando há movimento na cena, é necessário atualizar esta estrutura de aceleração, seja alterando-a parcialmente ou reconstruindo-a inteiramente. Adotamos a segunda estratégia por ser capaz de tratar o caso geral de movimento não-estruturado. Como a construção da estrutura deve ser feita da forma mais eficiente possível, escolhemos utilizar uma Grade Uniforme como foco de nossa pesquisa. Suas vantagens incluem um algoritmo de construção simples e um percurso de raios eficiente. Para explorar o poder de processamento em paralelo de uma GPU, é necessário manter os dados da cena e da estrutura de aceleração dentro da placa gráfica, evitando transferências custosas de memória entre a GPU e a CPU. Propomos neste trabalho uma técnica para construir uma grade uniforme inteiramente na GPU. Usando nosso método, é possível reconstruir toda a estrutura em poucos milissegundos, enquanto mantém-se a alta qualidade da grade obtida. Além disso, propomos uma implementaçoes do algoritmo de traçado de raios de forma a aproveitar o processamento em paralelo da GPU. Nosso procedimento é implementado inteiramente dentro da placa gráfica, onde há acesso direto para os dados dos triângulos da cena, bem como as informações da grade uniforme construída. Utilizando a solução proposta, somos capazes de obter taxas de visualização interativas mesmo para cenas com movimentos não-estruturados, incluindo texturas, sombras e até mesmo reflexões.

[en] We present a technique for ray tracing dynamic scenes using the GPU. In order to achieve interactive rendering rates, it is necessary to use a spatial structure to reduce the number of ray-triangle intersections performed. Whenever there is movement in the scene, this structure is entirely rebuilt. This way, it is possible to handle general unstructured motion. For this purpose, we have developed an algorithm for reconstructing Uniform Grids entirely inside the graphics hardware. In addition, we present ray-traversal and shading algorithms fully implemented on the GPU, including textures, shadows and reections. Combining these techniques, we demonstrate interactive ray tracing performance for dynamic scenes, even with unstructured motion and advanced shading effects.

WALDEMAR CELES FILHO

MARCELO GATTASS

LUIZ HENRIQUE DE FIGUEIREDO

WALDEMAR CELES FILHO

JOAO LUIZ DIHL COMBA

2017-09-14

2009-03-23

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=31443@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=31443@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.31443