Daylight Simulation with Photon Maps.
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Beschreibung
Das Ziel der Dissertation liegt darin, die Anwendbarkeit eines neuartigen Renderingverfahrens, basierend auf Monte Carlo Partikeltransport, hinsichtlich Tageslichtsimulation zu untersuchen. Viele Materialien, die in der Tageslichtsimulation verwendet werden, sind speziell darauf konzipiert, Tageslicht umzulenken, und somit komplexe Phänomene wie Kaustiken hervorrufen. Das Photon Map Verfahren wurde aufgrund seiner effizienten Simulation solcher Effekte herangezogen. Zur Beurteilung seiner Fähigkeit, physikalisch korrekte Ergebnisse zu liefern, die in der Tageslichtsimulation anwendbar sind, wurde eine Validierung anhand analytischer Studien sowie eines einfachen experimentellen Aufbaus durchgeführt.
Physically based image synthesis remains one of the most demanding tasks in the computer graphics field. Unlike mainstream applications which merely demand visually convincing images and short rendering times, physically based rendering emphasises accuracy at the cost of increased computational overhead. Among its more specialised applications is lighting simulation, particularly in conjunction with daylight. Many materials used in daylight simulation are specifically designed to redirect light, and as such give rise to complex effects such as caustics. Density estimation algorithms such as the photon map are well suited to efficiently render these effects.
This thesis investigates the photon maps applicability to daylight simulation by assessing its ability to produce physically correct results. To this end, a method to compensate for inherent bias in the reconstructed illumination is proposed. Furthermore, the thesis documents a methodology for validating the photon map based on analytical case studies and measurements from simple experimental setups.
Autor*in
Roland Schregle
Themen in »Daylight Simulation with Photon Maps.«
Bauphysik/Bauchemie Licht/Sonne Bauforschung Allgemein Fraunhofer ISE Tageslichtnutzung Lichtlenkung Lichtumlenkung Simulation Bewertung Computergrafik Verfahrensbeschreibung Rendering Anwendbarkeit Raytracing