A síntese de imagens e o ramo da computação gráfica que se propõe a produzir por computador, cenas imaginarias comfoto-realismo, através da simulação dos efeitos gerados pela interação da luz no ambiente. Neste sentido, o método para síntese de imagens denominado Radiosidade foi apresentado, em 1984,propondo-se modelar a iluminação em ambientes difusos. O método Radiosidade consegue gerar bons resultados, embora a um elevado custo computacional tanto em termos de espaço de armazenamento quanto em tempo de processamento. Este trabalho propoe-se a discutir algumas maneiras de implementar o método Radiosidade num ambiente distribuído fracamente acoplado, buscando paralelizar a computação pelo uso dos diversos nos conectados via rede, de modo a reduzir o tempo total de processamento na geração de imagens. Um dos esquemas de distribuição e implementado, testado e seus resultados apresentados, demonstrando o ganho na performance do sistema com a distribuição. A implementação distribuída do método foi realizada a partir de um sistema Radiosidade desenvolvido para um ambiente centralizado. Uma ferramenta de suporte a distribuição de aplicações DPSK+P, foi utilizada como plataforma de desenvolvimento.

[pt] Reflexões de uma dada superfície podem ser modeladas acuradamente considerando-se a transferência de energia entre superfícies, seguida da aplicação do princípio de conservação de energia. A técnica que implementa esse conceito é chamada de Método da Radiosidade. Imagens realistas de uma cena que contenha em grande parte superfícies difusas podem ser produzidas usando-se essa técnica. Por outro lado, o método original é mais apropriado para representação realista de superfícies suaves, ou lisas (sem rugosidade). Mas esse tipo de característica não é representativa do comportamento da reflexão de luz na maioria dos objetos reais. Modificar o método básico da Radiosidade levando-se em conta esse fato resultaria em uma tarefa extremamente complexa para se aplicar ao modelo de iluminação global. Um meio termo adequado para se conseguir uma boa representação de superfícies rugosas seria a pós-renderização das superfícies usando um modelo de iluminação local, feita logo após da aplicação do método básico da Radiosidade. As técnicas que procuram adicionar detalhes de superfície no nível de iluminação local são conhecidas por Métodos de Texturização, dos quais podemos citar o Mapeamento de superfícies, Bump Mapping e Texturas Procedimentais como exemplos. O presente trabalho é uma tentativa de produzir imagens realistas usando uma combinação das duas técnicas descritas. Partindo-se de um pacote gráfico existente que implementa o método básico de Radiosidade, foram feitas modificações no código fonte com o intuito de implementar técnicas de texturização de pós-renderização em dois casos (Mapeamento de superfícies e Texturas Procedimentais). O resultado foi a produção de imagens que, embora não totalmente corretas (do ponto de vista da conservação de energia), conferem às cenas um maior grau de realismo. / [en] Diffuse reflections from a given surface can be accurately modeled by considering transfers between surfaces, subject to conservation of energy laws. The technique which implements that concept is generally know as Radiosity method. Realistic images of a scene that contains mostly diffuse surfaces can be produced using that technique. On the other hand, the original method is suited mostly to the fair representation of smooth surfaces. However, most objects do not have smooth, even surfaces. Modifying the Raiosity original technique to compromise in order to go around that task would be to pos-render the surfaces on a local illumination model, after the global illumination model is applied. Such techniques to add surface detail on a local illumination level are known as Texture methods, of which Surface mapping, Bump mapping and Procedural texturing are examples. The present work is an attempt to produce realistic images using the blending of two described techniques. Using an existing Radiosity software package as a starting point, the autor made modifications to the source code in order to implement texture Techniques on a pos-render base in two instances (Surface Mapping and Procedural texturing). The result was the production of images, that though not entirely accurate (from the energy conservation point of view), convey a more realistic sense to the scene.

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T09:00:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T08:29:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T00:50:23Z : No. of bitstreams: 1 147129.pdf: 52599406 bytes, checksum: edb8808560c2bc8d269aec666b962001 (MD5)

BARRETO, Isaac Moreira. Cálculo do fator-de-forma exato entre áreas diferencial e finita usando CSG. 2008. 62 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2008. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-11T16:45:40Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_imbarreto.pdf: 752627 bytes, checksum: 2c1a97d41785e527e97633cc6c7e9756 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-18T13:45:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_imbarreto.pdf: 752627 bytes, checksum: 2c1a97d41785e527e97633cc6c7e9756 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T13:45:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_imbarreto.pdf: 752627 bytes, checksum: 2c1a97d41785e527e97633cc6c7e9756 (MD5) Previous issue date: 2008 / The Ray-Tracing and Radiosity methods are the main representatives of the method that solve the global illumination problem. In both mthods it is necessary to know the energy tranfer ratio between two areas. This ratio, called form factor, is one of the key concepts in Radiosity methods and is being more frequently used in Ray-Tracing methods with finite area light sources. There are many methods for the computation of the form factor, most of them are approximative due to a matter of performance, but, in some specific cases, the extra computational effort needed to compute the exact value of the form factor can improve the overall performance of the illumination method. In general, in these cases, the computational effort needed to obtain an acceptable approximation of the form factor outweighs the effort necessary to compute the exact value. Furthermore there are situation, for example, shadow boundary shading, in which a high precision is far more important than a performance gain. In this work we present a method to compute the exact form factor between a finite area and a differential area which uses CSG techniques to identify the ooccluded areas of the source. / Os métodos de Ray-Tracing e Radiosidade são os principais representantes dos métodos existentes para resolver o problema de iluminação global. Em ambos os métodos se faz necessário saber a taxa de transferência de energia luminosa entre duas áreas. Essa taxa de transferência, chamada de fator-de-forma, é um dos pontos principais no método de Radiosidade e vem sendo usado cada vez com mais frequência em métodos de Ray-Tracing com fontes luminosas de área finita. Existem vários métodos para o cálculo do fator-de-forma, a maioria deles são aproximativos por uma questão de desempenho. Porém, em casos específicos, o trabalho extra para calcular o valor exato do fator-de-forma pode melhorar o desempenho global do método. Em geral, nesses casos, o esforço necessário para se obter uma aproximação aceitável do valor do fator-de-forma supera o esforço necessário para calcular o valor exato em si. Além disso, existem situações, tais como a renderização nas áreas de fronteiras de sombras, em que uma alta precisão é mais importante do que um ganho no desempenho. Nessas situações, é desejável que o método tenha ao seu dispor uma maneira de calcular o valor exato do fator-de-forma. Neste trabalho é apresentado um método para calcular o fator-de-forma exato entre uma área finita e uma área diferencial que utiliza de técnicas CSG para identificar as áreas ocluídas do polígono emissor.

BARRETO, Isaac Moreira. Cálculo do Fator-de-Forma exato entre Áreas Diferencial e Finita Usando CSG. 2008. 55 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências, Departamento de Computação, Fortaleza-CE, 2008. / Submitted by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-07-01T17:52:27Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_imbarreto.pdf: 752627 bytes, checksum: 2c1a97d41785e527e97633cc6c7e9756 (MD5) / Approved for entry into archive by guaracy araujo (guaraa3355@gmail.com) on 2016-07-01T17:56:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_imbarreto.pdf: 752627 bytes, checksum: 2c1a97d41785e527e97633cc6c7e9756 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-01T17:56:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_imbarreto.pdf: 752627 bytes, checksum: 2c1a97d41785e527e97633cc6c7e9756 (MD5) Previous issue date: 2008 / The Ray-Tracing and Radiosity methods are the main representatives of the method that solve the global illumination problem. In both mthods it is necessary to know the energy tranfer ratio between two areas. This ratio, called form factor, is one of the key concepts in Radiosity methods and is being more frequently used in Ray-Tracing methods with finite area light sources. There are many methods for the computation of the form factor, most of them are approximative due to a matter of performance, but, in some specific cases, the extra computational effort needed to compute the exact value of the form factor can improve the overall performance of the illumination method. In general, in these cases, the computational effort needed to obtain an acceptable approximation of the form factor outweighs the effort necessary to compute the exact value. Furthermore there are situation, for example, shadow boundary shading, in which a high precision is far more important than a performance gain. In this work we present a method to compute the exact form factor between a finite area and a differential area which uses CSG techniques to identify the ooccluded areas of the source. / Os métodos de Ray-Tracing e Radiosidade são os principais representantes dos métodos existentes para resolver o problema de iluminação global. Em ambos os métodos se faz necessário saber a taxa de transferência de energia luminosa entre duas áreas. Essa taxa de transferência, chamada de fator-de-forma, é um dos pontos principais no método de Radiosidade e vem sendo usado cada vez com mais frequência em métodos de Ray-Tracing com fontes luminosas de área finita. Existem vários métodos para o cálculo do fator-de-forma, a maioria deles são aproximativos por uma questão de desempenho. Porém, em casos específicos, o trabalho extra para calcular o valor exato do fator-de-forma pode melhorar o desempenho global do método. Em geral, nesses casos, o esforço necessário para se obter uma aproximação aceitável do valor do fator-de-forma supera o esforço necessário para calcular o valor exato em si. Além disso, existem situações, tais como a renderização nas áreas de fronteiras de sombras, em que uma alta precisão é mais importante do que um ganho no desempenho. Nessas situações, é desejável que o método tenha ao seu dispor uma maneira de calcular o valor exato do fator-de-forma. Neste trabalho é apresentado um método para calcular o fator-de-forma exato entre uma área finita e uma área diferencial que utiliza de técnicas CSG para identificar as áreas ocluídas do polígono emissor.

Orientadores: Anamaria Gomide, Jorge Stolfi / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T10:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_DanilloRoberto_M.pdf: 891270 bytes, checksum: 71a9debc6a10f8de7083dd3e33c649a6 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A geração de imagens fotorrealisticas e um desafio importante em computação gráfica. Um ingrediente critico para a obtenção do realismo esta o modelo de iluminação. Em 1986, Jim Kajiya apresentou uma equação integral que define o fluxo de luz (radiosidade) num ambiente de maneira precisa; contudo, ate recentemente, os métodos conhecidos para a resolução dessa equação tinham custo computacional e complexidade de implementação elevados. Em 2008, Jaako Lehtinen desenvolveu uma técnica relativamente simples e eficiente para o calculo da iluminação global em cenas virtuais, usando elementos finitos definidos por pontos de amostragem. Neste projeto de Mestrado, implementamos esse método, e comparamos o resultado usando três tipos diferentes de bases: uma base radial, uma base radial normalizada e uma base de Shepard. Alem da comparação visual, calculamos a radiosidade "exata" para uma cena simples e comparamos quantitativamente esse resultado com os resultados do método de Lehtinen com cada uma das três bases. / Abstract: The generation of realistic images is a major challenge in computer graphics. A critical ingredient for realistic rendering is the lighting model. In 1986, Jim Kajiya presented an integral equation that precisely defines the light flow (radiosity) in a virtual environment; however, until recently, the known methods for solving that equation had high computational cost and implementation complexity. In 2008, Jaako Lehtinen developed a relatively simple and efficient technique for the computation of global illumination in virtual scenes, using finite elements defined by sampling points. In this Masters project, we implemented that method, and compared the results using three different types of bases: a radial basis, a normalized radial basis, and a Shepard basis. Besides visual comparison, we computed the "exact" radiosity for a simple scene and compared quantitatively that result with the results obtained by Lehtinen's method with each of the three bases. / Mestrado / Computação Grafica / Mestre em Ciência da Computação

Universidade Federal do Cearà / Os mÃtodos de Ray-Tracing e Radiosidade sÃo os principais representantes dos mÃtodos existentes para resolver o problema de iluminaÃÃo global. Em ambos os mÃtodos se faz necessÃrio saber a taxa de transferÃncia de energia luminosa entre duas Ãreas. Essa taxa de transferÃncia, chamada de fator-de-forma, à um dos pontos principais no mÃtodo de Radiosidade e vem sendo usado cada vez com mais frequÃncia em mÃtodos de Ray-Tracing com fontes luminosas de Ãrea finita. Existem vÃrios mÃtodos para o cÃlculo do fator-de-forma, a maioria deles sÃo aproximativos por uma questÃo de desempenho. PorÃm, em casos especÃficos, o trabalho extra para calcular o valor exato do fator-de-forma pode melhorar o desempenho global do mÃtodo. Em geral, nesses casos, o esforÃo necessÃrio para se obter uma aproximaÃÃo aceitÃvel do valor do fator-de-forma supera o esforÃo necessÃrio para calcular o valor exato em si. AlÃm disso, existem situaÃÃes, tais como a renderizaÃÃo nas Ãreas de fronteiras de sombras, em que uma alta precisÃo à mais importante do que um ganho no desempenho. Nessas situaÃÃes, à desejÃvel que o mÃtodo tenha ao seu dispor uma maneira de calcular o valor exato do fator-de-forma. Neste trabalho à apresentado um mÃtodo para calcular o fator-de-forma exato entre uma Ãrea finita e uma Ãrea diferencial que utiliza de tÃcnicas CSG para identificar as Ãreas ocluÃdas do polÃgono emissor. / The Ray-Tracing and Radiosity methods are the main representatives of the method that solve the global illumination problem. In both mthods it is necessary to know the energy tranfer ratio between two areas. This ratio, called form factor, is one of the key concepts in Radiosity methods and is being more frequently used in Ray-Tracing methods with finite area light sources. There are many methods for the computation of the form factor, most of them are approximative due to a matter of performance, but, in some specific cases, the extra computational effort needed to compute the exact value of the form factor can improve the overall performance of the illumination method. In general, in these cases, the computational effort needed to obtain an acceptable approximation of the form factor outweighs the effort necessary to compute the exact value. Furthermore there are situation, for example, shadow boundary shading, in which a high precision is far more important than a performance gain. In this work we present a method to compute the exact form factor between a finite area and a differential area which uses CSG techniques to identify the ooccluded areas of the source.