動的照明環境下の効率的なファイナルギャザリングのための階層ヒストグラム推定と光路の再利用

抄録

CG分野における重要な研究の一つとして、大域照明を考慮した写実的な3DCGのレンダリングが挙げられる。本研究では、照明設計への応用のための高速なレンダリング手法の開発を目的とする。具体的には、シーン中の物体は固定されていることを仮定し、光源および視点の移動や物体の材質を変更した場合でもインタラクティブかつ高画質にレンダリングすることを目標とする。物体の材質として拡散面と低周波光沢面BRDF(双方向反射率分布関数)を考慮する。近年、高画質なレンダリングには、フォトンマップ法とファイナルギャザリング法を組み合わせた手法がしばしば利用されている。この組み合わせ手法では、次の二点における計算コストが高く、インタラクティブな速度でのレンダリングは実現されていない。その二点とは、光源または視点が移動した際に光路の追跡が必要となる点および、フォトンマップ法による放射輝度推定にかかるコストが高い点である。我々は、この二つの計算コストを軽減するため、前者に対しては光路の前計算を行う方法を提案し、後者に対しては階層ヒストグラム推定という新しい推定法を提案する。