Interactive Preview Renderer for Complex Camera Models

Abstract

Název práce: Interactive Preview Renderer for Complex Camera Models Autor: Bohumír Zámečník Katedra (ústav): Kabinet software a výuky informatiky Vedoucí bakalářské práce: Dr. Alexander Wilkie E-mail vedoucího: alexander@wilkie.at Abstrakt: Podařilo se implementovat interaktivní renderer umožňující uživatelům zobrazit náhled efektů zobrazování pomocí objektivů, jako jsou hloubka ostrosti, bokeh (rozostřená světla) nebo tilt-shift konfigurace. Je založen na moderní metodě kombinující síly rasterizace na GPU a ray tracingu. V průbehu práce bylo vytvořeno nnoho modelů a interaktivních vizualizací souvisejících jevů. Vytvořena byla též neinteraktivní simulace zobrazování pomocí složeného geometického objektivu, jež vykazuje optické aberace. Rovněž je k dispozici implementace prototypu současných rychlých spreading filtrů. Podařilo se důkladně prostudovat a shrnout principy optického zobrazování, modelů objektivů a metod pro vykreslování hloubky os- trosti v počítačové grafice, jakož i srovnat hlavní myšlenky metod. Díky tomu jsou naznačeny nové možnosti v reprezentaci chování složitých objektivů, jež by šly up- latnit např. pro akceleraci vykreslování. Klíčová slova: syntéza obrazu, modely kamery, hloubka ostrosti,...

Title: Interactive Preview Renderer for Complex Camera Models Author: Bohumír Zámečník Department: Department of Software and Computer Science Education Supervisor: Dr. Alexander Wilkie Supervisor's e-mail address: alexander@wilkie.at Abstract: An interactive renderer was implemented that allows users to preview the effects of imaging with lenses, such as depth of field, bokeh (defocus highlights) and tilt-shift lens configurations. It is based on a state-of-the-art method which com- bines the power of GPU rasterization and ray tracing. Many models and interactive visualizations were created. A non-interactive simulation of a complex geometrical lens model has been made which is able to produce optical aberrations. Also a prototype implementation of recent fast spreading filters is available. A thorough summary of the principles of optical image formation, lens models and depth of field rendering methods used in computer graphics is given along with a comparison of the approaches and new insights. New possibilities of representing the behavior of complex lenses are suggested, which could be employed to accelerate the rendering. Keywords: image synthesis, camera models, depth of field, GPU, image-based ray tracing