Enkeltfag Engelsk 5 ECTS

Rendering – introduktion

DTU Compute

Overordnede kursusmål

Rendering er at bruge en matematisk model på en computer til at skabe digitale billeder, som ligner virkelighedens 3-dimensionelle verden. Computeranimation til film og spil er klassiske eksempler, hvor rendering er essentielt. Visualisering af arkitektur og produkter på tegnebrættet (digitale prototyper) er et andet vigtigt anvendelsesområde. 3D simuleringer eller målinger kan med fordel også visualiseres vha. computergrafiske renderingsteknikker. Endvidere bliver det mere og mere almindeligt at generere datasæt med syntetiske billeder til maskinlæring.

Kursets mål er at introducere de ray tracing teknikker, der almindeligt anvendes i computergrafiksystemer til generel/offline rendering (fotorealistiske billeder, modellering af materialers udseende, computeranimation, videnskabelig visualisering, afbildningsteknikker) samt at give erfaring med udvikling af algoritmer og implementering af dele til sådanne systemer. Specielt er det målet at stifte bekendskab med algoritmer til simulering af lys-materiale interaktion og at implementere dele af grafik-systemer, der kan rendere forholdsvis komplicerede objekter, scener og lysforhold.

See course description in English

Læringsmål

  • Implementere ray tracing og tilhørende Monte Carlo sampling metoder.
  • Implementere shadere til rendering af overflader.
  • Forklare og anvende forskellige BRDF-løsninger til beskrivelse af lys-materiale interaktion.
  • Simulere visuelle effekter som opstår inden for global belysning (refleksion, brydning, farveblødning [colour bleeding], kaustikker).
  • Forklare og analysere renderingsteknikker og vælge den bedst egnede metode til en given visualiseringsopgave.
  • Anvende simple sampling teknikker til anti-aliasing og bløde skygger.
  • Anvende teksturafbildning (afbildning af et billede på en overflade) for at højne den visuelle detaljegrad.
  • Accelerere renderingsteknikker med spatielle datastrukturer og grafikkort (GPU).
  • Bruge radiometriske koncepter til at beskrive hvordan lysenergi udsendes, reflekteres og transmitteres fra overflade til overflade.
  • Anvende et renderingsværktøj til fysisk-baseret rendering af et materiales udseende og forklare den path tracing det bygger på.

Kursusindhold

Visuelle effekter: direkte belysning, skygger, refleksion, brydning (refraktion), farveblødning (colour bleeding), kaustikker, tekstur.
Metoder: ray tracing, photon mapping, path tracing, texture mapping, radiosity.
Kerneelementer: opbygning af computergrafiksystemer til rendering, radiometri og fotometri, lys-materiale interaktion (BRDF, BTDF), accelerationsstrukturer, 3D projektion (kamera og tekstur), GPU accelerering.

Anbefalede forudsætninger

01002/01004/01005/01006/02101/02102/02100/02393/02635, Programmeringserfaring (C++ anvendes i kurset, anden erfaring kan bruges som udgangspunkt)

Undervisningsform

Forelæsninger, (databar)øvelser/opgaver, projekt

Fakultet

Jeppe Eliot Revall Frisvad

Kontakt eller læs mere om Jeppe Eliot Revall
Jeppe Eliot Revall Frisvad

Bemærkninger

Kurset kan følges sideløbende med kursus 02561 Computer grafik og komplementerer dette kursus, men kan også følges uafhængigt af dette kursus.
Computer grafik interesserede bachelor studerende kan følge kurset.

Se kurset i kursusbasen

Tilmelding

Sprog

Engelsk
Varighed

13 uger
Institut

Compute
Sted

DTU Lyngby Campus
Kursus ID 02562
Kursustype Kandidat
Semesterstart Uge 35
Semester slut Uge 48
Dage ons 13-17
Pris

7.500,00 kr.

Relaterede uddannelser

Tilmelding