14.03.2016, 13:33 Визуализация в широком смысле – метод представления информации в виде изображения. Это не обязательно объемное фотореалистичное изображение, карандашный эскиз от руки или коллаж тоже является визуализацией. Однако у компьютерной визуализации есть несколько существенных преимуществ перед иллюстрациями, выполненными вручную.
Проект магистранта кафедры механики и компьютерного моделирования факультета прикладной математики, информатики и механики Воронежского государственного университета Ивана Дегтярева «Ray tracing render» («Обратная трассировка лучей») направлен на оптимизацию алгоритма создания фотореалистичных изображений для обычных ПК.
Существует множество разновидностей алгоритмов для рисования. Большинство из них использует двумерное проецирование для получения картинки. Обратная трассировка лучей – трудоемкий метод, ядро которого обрабатывает все объекты сцены отдельно для каждого пикселя, что позволяет добиться наиболее реалистичного и физически правильного изображения.
Но из-за этого замедляется его скорость работы на центральном процессоре компьютера. Проект студента ВГУ предполагает его оптимизацию для работы на видеокарте, которая изначально создана для работы с проекционными алгоритмами – более быстрыми, но менее точными. Таким образом, разрабатываемая программа отличается от аналогов, работающих с методом обратной трассировки лучей, повышенной скоростью работы.
Ускоренное рисование с помощью обратной трассировки лучей, позволит использовать этот алгоритм в компьютерных играх, где необходимо рисование сцены в реальном времени. Компьютерная игра, использующая в качестве графической составляющей данное программное обеспечение, будет отличаться от других более фотореалистичной картинкой.
Трассировка лучей на данный момент не используется на рынке компьютерных игр, ввиду того что скорость его работы на обычном персональном компьютере не позволяет получать изображения в режиме реального времени со скоростью хотя бы 30 кадров в секунду. Это скорость смены кадров в обычном фильме, оптимальная скорость воспроизведения, которую способен обрабатывать человеческий глаз. Чем больше скорость, тем более плавной нам кажется смена кадров.
Цель разработки студента ВГУ – добиться от рендера скорости более 30 кадров в секунду при сохранении реалистичности изображения. Что касается использования этой программы в создании фильмов и мультфильмов, то есть там, где рисование в режиме реального времени отходит на второй план, а на первый выдвигается качество получаемой картинки, то высокая скорость ее работы позволит уменьшить время нахождения фильма/мультфильма на стадии «рисования».
По мнению разработчиков, потребителями этого продукта станут IT-компании, создающие программное обеспечение, в котором нужна фотореалистичная визуализация трехмерных сцен в реальном времени, а потенциальными заказчиками – компании, разрабатывающие компьютерные игры, системы автоматизированного проектирования и создающие спецэффекты к фильмам.