любимые Инструменты

программы-инструменты, которыми я пользуюсь большую часть дня:
Notepad++
Denwer
Яндекс.браузер(из него и пишу)
Delphi 2006 lite
Visual C++ 2010
Intel C++ compiler

и реже, без сортировки по какому-то критерию:
Open Server
Firefox
Chrome
Opera 12.16
Open Office
Corel_DRAW_X4 + photoshop 7 (portable editions)
PhotoshopPortable-cs6
Adobe.Illustrator.Portable.CS6-PortableApps.com
Fireworks MX
Delphi 6
Visual C++ 6(для компиляции старых, но неплохих исходников типа vaahtokarkit и WinOsi)
Visual C++ 2013
MinGW/Msys/gcc 4.8.1
Keyshot 5
Maxwell Renderer
3ds max 2016 student
cinema4d
blender
vray
cycles
corona

new todo

1. lazarus opengl window
   
   • create
   • draw
   • frustrum culling
2. lazarus mouse и клавиатура как в играх - управление сценой
3. obj load
   
   • fast load
     24 nov 15
   • hashing добработать имеющуюся реализацию с adler32
   • parse
   • store in mem
   • mats
     
   оптимизировал и выложил на github свою версию tinyobjloader
   18.03.2016
   
4. MNEE
5. qbvh scene, tris
6. hdr, ibl

листая старые уроки, листинги

• blob primitive
• procedural textures
• normal mapping
• skybox(6 изображений на каждой поверхности куба)

http://www.massal.net/article/raytrace/page4.html

akari2 - before speedup - tri and bbx sse

61 sec

NOX renderer: pt vs bdpt

2 min pt


2 min bdpt


16 min bdpt

что можно взять у психопата

BBox4 - sse _mm_movemask_ps
LightTree
обьекты bicubic, bilinear, micro_surface
самплинги halton, sobol
работа с цветом

психопат - https://github.com/cessen/psychopath

delphi again!

сегодня прочел, что на Delphi можно использовать SSE - SSE в D7 / Форум / Дельфинарий (Delphi, FreePascal) / Сообщества / GameDev.ru — Разработка игр

буду первым, кто перепишет qbvh на delphi ;-)

поиск ника в соцсетях

http://pepelac.xyz/psearch.php
и обо мне http://pepelac.xyz/psearch.php?nick=tigrazone&pages=3&sleeptime=1&psycho=on&icq=on&email=on

simple adaptive antialias pass

1. просмотреть все соседние пикселы(если 0 по х, сравнить с пикселом сверху)
2. сравнение пикселов
   
   • по каждой из x, y, z получить коэффициент отличия = min(x1,x2)/max(x1,x2)
   • если этот коэффициент > константы макс. отличия(0.3 например), то установить флаг необходимости антиалиазинга и прервать цикл по x, y, z
   • расчет точек углов, в которых затем усредняется делением на 4 получившиеся цвета в субпикселах, Java:
     float xScale = scene.viewWidth  / width;
     float yScale = scene.viewHeight / height;
     float left  = (x - 0.25f*(1.1f-rndrnd.getFloat()*0.3f)) * xScale; //(0.8 .. 1.1)/4 = 0.2 .. 0.275
     float right = (x + 0.25f*(1.1f-rndrnd.getFloat()*0.3f)) * xScale;
     float above = (y - 0.25f*(1.1f-rndrnd.getFloat()*0.3f)) * yScale;
     float below = (y + 0.25f*(1.1f-rndrnd.getFloat()*0.3f)) * yScale;

bidirectional path tracing и ускорения

на основе https://github.com/githole/edubpt можно потестировать некоторые ускорения для bidirectional path tracing:

• Probabilistic Connections for Bidirectional Path Tracing
  http://www.researchgate.net/figure/280603062_fig2_Figure-1-Our-Probabilistic-Connections-for-Bidirectional-Path-Tracing-approach
• Reducing the number of shadow rays in bidirectional path tracing
  http://graphics.cs.kuleuven.be/publications/RTNOSRIBPT/
  
• Robust Adaptive Photon Tracing using Photon Path Visibility
  http://cs.au.dk/~toshiya/amcmcppm.pdf
• A Path Space Extension for Robust Light Transport Simulation
  http://cs.au.dk/~toshiya/ups_tr.pdf

вдохновляют

http://peterkutz.com
http://blog.yiningkarlli.com/

о distributed ray tracing и процедурных текстурах из старой книги

 

книга Шикин Е.В., Боресков А.В. Компьютерная графика. Динамика, реалистические изображения (1995).

в этой же книге - о сплайнах, текстурировании и
процедурных текстурах!

посмотреть pdf(5mb)

что сделано на сейчас

• взял чтение obj из akari2 и ускорил его в 2 раза. разбивка на фразы - strtok, затем токенизация в int с помощью adler32 и бинарный поиск. парсер obj легко расширяется новыми лексемами
• vcm. нашел, как, регулируя количество ligthing paths, сделать рендер более bpt или sppm-based. эта настройка также делает рендеры более или менее быстрыми. меняется от этой настройки и количество шума. нужно еще поработать с нею, т.к. картинки получаются временами более тёмными. что-то не то с делением на количество реально обработанных ligthing paths
• читаю исходники своего java renderer и беру оттуда работу с adaptive antialias
  

  1/4

  1/2

  с adaptive antialias

to do

говорят, списки очень мотивируют на более быстрое воплощение мечты.
потому как получается визуально.
буду зачеркивать готовые пункты и писать дату и коментарии.

итак:

• 1/4, 1/2 превью, simple adaptive antialias pass
• obj чтение
  
  1. сделать фиксированный буфер (64kb)
  2. чтение формата сделать более полным
• qbvh для всей сцены
• чтение сцены
• текстуры и материалы
  
  1. текстуры
  2. процедурные материалы
     
• opengl работа с мышью
• в simplemlt оптимизировать Color direct_radiance_sample() ибо очень ужасно выглядит
  моя версия simplemlt https://github.com/tigrazone/simple-mlt/blob/master/simplemlt.cpp

vcm. небольшое ускорение

выдалась свободная минутка и я окинул взором свою версию реализации VCM.
нашёл несколько мест, где можно упростить алгебраически формулы, запоминать часто встречающиеся расчеты.

вышло 5% прироста, что я считаю неплохим результатом для быстрых и простых оптимизаций.

старый вариант

новый вариант

вычислял ускорение исходя из количества просчитаных лучей за одинаковое время 186 секунд.
в первом варианте 7,89+7,86=15,75
во втором варианте 8,32+8,29=16,61

15,75/16,61=0,9482239614689946. если эту цифру отнять от 1, то выйдет 0,05177, то есть чуть больше 5%.

Keleman-style Metropolis light transport - simplemlt by hole/githole

https://github.com/githole/simple-mlt/blob/master/simplemlt.cpp

мои изменения https://github.com/tigrazone/simple-mlt/blob/master/simplemlt.cpp дали небольшое ускорение.
надо будет прицепить этот тип мутаций луча для vertex connection and merging

importance sampling

mt_rand vs xorshift

слева - mt_rand, справа - xorshift

mt_rand не такой быстрый, как xorshift - это 2 алгоритма для генерации псевдослучайных чисел.

переписал на Pascal реализацию xorshift с http://stackoverflow.com/questions/13213395/adjusting-xorshift-generator-to-return-a-number-within-a-maximum/13533895

как я пишу свой рендер

Источниками воплощенных идей для меня были:

• Dart Renderer от David Cline, создателя алгоритма ERPT(Energy redistribution path tracing). В исходниках этого рендера я нашёл воплощение Metropolis Light Transport и, экспериментируя со случайными последовательностями и находя в последовательностях закономерности, вывел возможность настраивать Metropolis Light Transport для скорости и точности. Написан на с++.
• Progressive Path Tracer от Bacterius. Реализация алгоритма Progressive Path Tracer на Delphi. Исходный вариант программы я переделал, ускорив расчеты сфер, треугольников, плоскостей, изменил интерфейс, добавил тоновую коррекцию. Также добавил реализацию importance sampling. 
• SmallVCM от Tomáš Davidovič. Реализация замечательного алгоритма Vertex connection and merging, который уже реализован в рендерах Corona и Vray. Я добавил вывод изображения в окне с помощью библиотеки fltk, оптимизировал алгоритмы пересечения луча и сфер, треугольников, сделал более частое обновление и более быстрое отображение изображения. Планирую ускорить с помощью реализации ускорителя пересечения луча с обьектами сцены Bounding interval hierarchy из следующего в списке рендера. Написан на с++.
• SunFlow от Christopher Kulla. Хороший рендер с реализацией photon mapping, path tracing, множеством обьектов и материалов, ускорителями пересечения луча со сценой kd-tree и bounding interval hierarchy. Написан на java.
• Реализация Stochastic progressive photon mapping для GPU с поддержкой glossy-материалов, спектральным рендерингом и Motion Blur. Написан на с++. http://www.bee-www.com/gpusppm2.zip
• и остальные списком: Arauna, WinOsi, Pane, R.I.S.E., Mitsuba

На скриншоте - результат моей реализации SmallVCM после 1 часа 55 минуты. На фоне открыто окно браузера с сайтом www.bee-www.com с результатом Stochastic progressive photon mapping для GPU

Не сложно догадаться, что мой рендер будет включать в себя и GPU-версию и Vertex Connection and Merging с Metropolis Light Transport на этапе генерации лучей из источников света. И всё это с оптимизациями и удобствами!

Bounding Interval Hierarchy source code from Sunflow

да продлятся многократно годы счастливой жизни Кристофера Кулла!

https://github.com/fpsunflower/sunflow/blob/master/src/org/sunflow/core/accel/BoundingIntervalHierarchy.java

with and without importance sampling

небольшое ускорение в просчете пересечения треугольника с лучом

в данном случае ускорение 15%