418585 ภาคต้น 2553

ขอต้อนรับเข้าสู่วิชา 418585: Rendering and Shading Techniques

ประกาศ

• 7 พ.ค. 2553: เริ่มสร้างเว็บไซต์

รายละเอียด

เนื้อหา

วิชานี้เป็นวิชาระดับบัณฑิตศึกษา มีเนื้อหาเป็นการสำรวจอัลกอริทึมสำหรับสร้างภาพจากโมเดลสามมิติให้มีความสมจริงตามหลักฟิสิกส์ ผู้เรียนควรมีพื้นฐานการเขียนโปรแกรมดี รู้ภาษา C++ นอกจากนี้ยังต้องมีความรู้ทางคณิตศาสตร์ดีพอสมควร

เวลาและสถานที่

วันอาทิตย์ 9.00 น. - 12.00 น. SMC 126

การให้คะแนน

• การบ้าน 60%
• Final Project 40%

หมายเหตุ: วิธีการให้คะแนนนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคต

ผู้สอน

• อ.ประมุข ขันเงิน
  • อีเมล์: pramook at gmail dot com หรือ fscipmk at ku dot ac dot th
  • มือถือ: ศูนย์ แปด ห้า สี่ ห้า สาม ห้า แปด ห้า เจ็ด
  • เวลาเข้าพบ: วันพุธและวันศูกร์ 13.00 น. - 16.00 น. หรือนัดหมายล่วงหน้า
  • ออฟฟิศ: ห้องไม่มีเบอร์เยื้องสำนักงานภาีควิชา

หนังสือ

• Suffern
  • Kevin Suffern. Ray Tracing from the Ground Up. A K Peters, 2009.
  • เนื่องจากคาดว่าจะมีผู้เรียนน้อย ขอให้สั่งซื้อเองผ่าน Amazon หรือร้านจำหน่ายหนังสือต่างประเทศ เช่น IT Book Store หรือ Kinokuniya
• Ramamoorthi
  • Ravi Ramamoorthi. Precomputation Based Rendering. CG&V 07/9
  • ดาวน์โหลด
• PBRT
  • Matt Pharr and Greg Humphreys. Physically Based Rendering: From Theory to Implementation. Elsevier, 2004.
  • Amazon
  • ไม่ต้องมีก็ได้
• Dutre
  • Philip Dutre, Kavita Bala, and Philippe Bekaert. Advanced Global Illumination. A K Peters, 2006.
  • Amazon
  • ไม่ต้องมีก็ได้
• Research Paper ต่างๆ

การบ้าน

ยังไม่มีกำหนด

การเรียนการสอน

6 มิ.ย. 2553

หัวข้อ

• Math Refresher
• Ray-Plane, Ray-Sphere Intersection
• Orthographic Camera and Pinhole Camera
• Implement a Rudimentary Ray Tracer

อ่าน

• Suffern บทที่ 2, 3, 8, 9

---

13 มิ.ย. 2553

หัวข้อ

• Phong Shading Model
• Point and Directional Light
• Whitted Ray Tracer

อ่าน

• Suffern บทที่ 13.9, 14, 15, 16, 24, 27

---

20 มิ.ย. 2553

งดการเรียนการสอนเนื่องจากชนกับการปฐมนิเทศ ป.โท

---

27 มิ.ย. 2553

หัวข้อ

• Ray-Triangle Intersection
• Acceleration Structures
  • Uniform Grid
  • kd-tree
  • BVH

อ่าน

• Suffern บทที่ 19, 22
• PBRT บทที่ 4.4

เปเปอร์ที่เกียวข้อง

• Wald. Interactive Ray Tracing and Global Illumination. Ph.d. Thesis, 2004.
• Wald and Havran. On building fast kd-Trees for Ray Tracing, and on doing that in O(N log N). RT 2006
• Wald. On fast Construction of SAH-based Bounding Volume Hierarchies. RT 2007

---

4 มิ.ย. 2553

หัวข้อ

• Sampling and Reconstruction
• Anti-Aliasing
• Thin Lens Camera
• Depth of Field

อ่าน

• Suffern บทที่ 4, 5, 6, 7, 10

---

11 ก.ค. 2553

หัวข้อ

• Radiometry
• BRDFs
• Rendering Equation
• Monte Carlo Intergration
• Area Light

อ่าน

• Suffern บทที่ 13, 18
• PBRT บทที่ 14, 15

---

18 ก.ค. 2553

หัวข้อ

• Path Tracing
• Bidirectional Path Tracing
• Metropolis Light Transport

อ่าน

• PBRT บทที่ 16.1 - 16.3
• GI บทที่ 5

---

26 ก.ค. 2553

หัวข้อ

• Irradiance Caching
• Irradiance Gradients
• Representing Radiance and Its Gradients
• Radiance Caching
• Irradiance Decomposition

อ่าน

• PBRT บทที่ 16.4
• Křivánek et al. Practical Global Illumination with Irradiance Caching SIGGRAPH 2008 Course

เปเปอร์ที่เกี่ยวข้อง

• Ward and Heckbert. Irradiance Gradients EGSR 1992
• Křivánek et al. Radiance Caching for Efficient Global Illumination Computation IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. Vol 11, No 5, September/October 2005.
• Křivánek et al. Improved Radiance Gradient Computation. SCCG 2005
• Annen et al. Spherical Harmonic Gradients for Mid-Range Illumination EGSR 2004
• Arikan et al. Fast and Detailed Approximate Global Illumination by Irradiance Decomposition. SIGGRAPH 2005

---

1 ส.ค. 2553

หัวข้อ

• Photon Mapping
• Progressive Photon Mapping

อ่าน

• Jensen. Global Illumination Using Photon Maps. EGWR 1996

เปเปอร์ที่เกียวข้อง

• Hachitsuka et al. Progressive Photon Mapping. SIGGRAPH ASIA 2008
• Hachitsuka et al. Stochastic Progressive Photon Mapping. SIGGRAPH ASIA 2009

---

8 ส.ค. 2553

• สอบกลางภาค
• ไม่มีการเรียนการสอน

---

15 ส.ค. 2553

• อาจารย์ไปราชการต่างประเทศ
• ไม่มีการเรียนการสอน

---

22 ส.ค. 2553

หัวข้อ

• Radiosity

อ่าน

• Dutre บทที่ 6

---

29 ส.ค. 2553

หัวข้อ

• Many Light Problems
  • Lightcuts
  • Matrix Row-Column Sampling
  • Nystrom Method for Matrix Reconstruction

อ่าน

• Walter et al. Lightcuts: a scalable approach to illumination SIGGRAPH 2005
• Hasan et al. Matrix Row-Column Sampling for the Many-Light Problem SIGGRAPH 2007

เปเปอร์ที่เกี่ยวข้อง

• Hasan et al. Tensor Clustering for Rendering Many-Light Animations EGSR 2008
• Wang et al. Kernel Nystrom for Light Transport SIGGRAPH 2009
• Hasan et al. Virtual Spherical Lights for Many-Light Rendering of Glossy Scenes SIGGRAPH ASIA 2009

---

5 ก.ย. 2553

หัวข้อ

• Precomputed Radiance Transfer
  • Spherical Harmonics
  • Other Bases
  • Lightcuts as Bases

อ่าน

• Ramamoorthi. Precomputation Based Rendering CG&V 07/9

---

12 ก.ย. 2553

หัวข้อ

• GPU Ray Tracing
  • Fast Construction of Acceleration Structure
  • Application to Interactive Global Illumination

อ่าน

• Horn et al. Interactive k-D Tree GPU Raytracing I3D 2007
• Popov et al. Stackless KD-Tree Traversal for High Performance GPU Ray Tracing Eurographics 2007
• Zhou et al. Real-Time KD-Tree Construction on Graphics Hardware SIGGRAPH ASIA 2008
• Lauterbach et al. Fast BVH Construction on GPUs EGSR 2009
• Wang et al. An Efficient GPU-based Approach for Interactive Global Illumination SIGGRAPH 2009

---

19 ก.ย. 2553

หัวข้อ

• Real-Time Shadows
  • Shadow Maps
  • Shadow Volumes
• Ambient Occlusion

อ่าน

• Eiseman et al. Casting Shadows in Real Time SIGGRAPH ASIA 2009 Course

---

26 ก.ย. 2553

หัวข้อ

• Non-Ray-Tracing Interactive Global Illumination Techniques
  • Bunnell's Interactive Ambient Occlusion
  • Implicit Visibility
  • Imperfect Shadow Maps
  • Micro-Rendering

อ่าน

• Bunnell. Dynamic Ambient Occlusion and Indirect Lighting GPU Gems 2
• Daschbacher et al. Implicit Visibility and Antiradiance for Interactive Global Illumination SIGGRAPH 2007
• Dong et al. Interactive Global Illumination Using Implicit Visibility Pacific Graphics 2007
• Ritschel et al. Imperfect Shadow Maps for Efficient Computation of Indirect Illumination SIGGRAPH ASIA 2008
• Ritschel et al. Micro-Rendering for Scalable, Parallel Final Gathering SIGGRAPH ASIA 2009