Photon tracing na GPU

Abstract

Tato práce se zabývá urychlováním metody photon mapping na grafické kartě. Jedná se o metodu výpočtu globálního osvětlení scény, jež hraničí s realismem. Samotný výpočet je časově poměrně náročný a jeho zrychlování je tedy žhavým tématem v oblasti počítačové grafiky. Photon mapping je podrobně popsán z pohledu sledování fotonů a následného vykreslování scény. Pozornost je následně věnována strukturám dělícím 3D prostor, především uniformní mřížce. V další části práce je popsán návrh a implementace aplikace provádějící výpočet photon mappingu na GPU, čehož je dosaženo spolupráci mezi OpenGL a CUDA. Aplikace je nakonec řádně otestovaná. Dosažené výsledky jsou zhodnoceny v závěru práce.Subject of this thesis is acceleration of the photon mapping method on a graphic card. The photon mapping is a method for computing almost realistic global illumination of the scene. The computation itself is relatively time-consuming, so the acceleration of it is a hot issue in the field of computer graphics. The photon mapping is described in detail from photon tracing to rendering of the scene. The thesis is then focused on spatial subdivision structures, especially to the uniform grid. The design and the implementation of the application computing the photon mapping on GPU, which is achieved by OpenGL and CUDA interoperability, is described in the next part of the thesis. Lastly, the application is tested properly. The achieved results are reviewed in the conclusion of the thesis.