Ray tracing comes together with a tremendous computational cost [1]. Therefore, Keller et al., expressed that possible cost reduction appears when a hybrid rendering pipeline is implemented by combining rasterization and ray tracing, which have already been introduced to the film and game industries. Such a rendering method within Grand Strategy Games (GSG) has been an unexplored task. The standard rendering method of GSG has been rasterization. Implementing hybrid rendering for GSG would allow this niche to follow the continuously developing rendering techniques. Therefore, this thesis examined the advantages and disadvantages of hybrid rendering compared to a path traced pipeline. The study measured different camera angles applied to three GSG-inspired scenes by rendering time and quality according to pixelby-pixel comparison focusing on effects like shadows and reflections. Closeup images have been taken on the rendered scenes to evaluate interesting pieces in the scenes. Steady time performance for all angles was the significant advantage of the hybrid pipeline. The angles at lower grades resulted in an increased difference in shadows and reflections for two out of three scenes. Additionally, the entire pixel-by-pixel comparison did not generate more than ten percent difference for any scene and not more than twelve percent difference on closeup images. Still, differences were noticeable to the eye since the path tracer was superior for developing sharp shadows. The hybrid pipeline generated a massive reflection compared to the path tracer. Since the path tracer was defined as the ground truth, this quantity of reflections was not considered positive. The thesis concludes that a simple hybrid rendering pipeline could be an exciting future for GSG, especially for angles above 67.25◦ . Additionally, improving the sharpness of the shadows for the hybrid rendering pipeline could increase the interest in hybrid rendering for GSG even at angles below 67.25◦ . Some interesting future work is rendering advanced 3D map-based GSG scenes, including more shadows and reflections. Another suggestion is a qualitative analysis of users playing a game with the two rendering pipelines before attending a user study about their possible improved graphical experience and how the game experience has been affected. / Strålspårning kommer tillsammans med en stor beräkningskostnad [1]. Därför har Keller m.fl. uttryckt att kostnaderna kan reduceras genom att implementera en hybridrenderingsmetod baserad på en kombination av rastrering och strålspårning, vilket redan har introducerats till film- och spelindustrin. En sådan renderingsmetod inom Grand Strategy Games (GSG) har dock varit ett outforskat område. Standard renderingsmetoden för GSG har varit rastrering. Implementering av hybridrendering för GSG skulle tillåta denna nisch att följa de ständigt utvecklande renderingsteknikerna. Därför undersöker denna avhandling fördelarna och nackdelarna med hybridrendering jämfört med en renderingspipeline baserad på strålspårning. Studien har mätt olika kameravinklar applicerade på GSG-inspirerade scener mätt med renderingstid och kvalitet enligt pixel-för-pixel-jämförelse och med fokus på effekter som skuggor och reflektioner. Närbilder har tagits på de renderade scenerna för att utvärdera intressanta delar i scenerna. Stabil tidprestanda av samtliga vinklar var den betydande fördelen med hybridpipelinen. Vinklarna vid lägre grader resulterade i ökad differens av skuggor och reflektioner för två av tre scener. Dessutom resulterade hela pixeljämförelsen inte mer än tio procents skillnad för någon av scenerna och inte mer än tolv procents skillnad på närbilderna. Ändå var skillnaderna märkbara för ögat eftersom strålspårningen var överlägsen för att generera skarpa skuggor. Hybridlösningen genererade en stor andel reflektion jämfört med strålspårningen. Eftersom strålspårningen definierades som målbilden var denna mängd reflektioner inte positiva. Avhandlingen drar slutsatsen att en enkel hybridmetod kan vara en spännande framtid för GSG, speciellt för vinklar över 67,25◦ . Dessutom kan en förbättring av skärpan på skuggorna för hybridrenderingen öka intresset för hybridrendering för GSG även vid vinklar under 67,25◦ . Intressanta framtida arbeten är rendering av avancerade GSG scener, som inkluderar fler skuggor och reflektioner. Ett till förslag är kvalitativ analys av användare som spelar ett spel med de två renderingsmetoder följt av användarstudie om deras möjliga förbättrade grafiska upplevelse och om spelupplevelsen har drabbats.

Den 5:e generationens mobilnätverk, som utlovat en ökning av bland annat tillgänglighet i förhållande till tidigare nätverksgenerationer, befinner sig just nu i en global pågående lanseringsfas. Lanseringen av 5G-nätet är tänkt att öppna möjligheter för ett stort antal nya användningsområden. Däribland återfinns IoT och kritisk kommunikation inom områden såsom medicinska processer och självkörande bilar för vilka tillgänglighet kommer att vara en viktig faktor. Ett relativt vanligt problem som kan uppstå i och med trådlös uppkoppling är radioskugga, vilket är områden med väldigt låg eller ingen signalnivå. Raydio (som projektet heter) bygger på att använda en relativt ny teknologi för att kunna skapa ett hjälpmedel som ska kunna användas för att utvärdera tillgänglighet för den 5:e generationens mobilnätverks radiovågor. Teknologin som används är strålspårning i realtid. Strålspårningstekniken ska användas till att simulera radiovågor i en grafisk miljö för att kunna hitta områden som saknar täckning, för att sedan kunna ge en grafisk bild av hur det skulle kunna åtgärdas. Resultatet av projektet är ett koncepttest som visar på hur strålspårning kan användas i spelmotorn Unity med hjälp av NVIDIA OptiX strålspårnings-API, och där en början på ett plugin har utformats. / The 5th generation mobile network, which has promised an increase in accessibility compared to its predecessors, is currently in a global launch phase. The launch of the 5G network is intended to open up the possibility of a whole range of new areas of use. Among those are IoT and critical communication in areas such as medical processesand self-driving cars for which accessibility will be an important factor. A relatively common problem that can occur with wireless connection are black spots, which are areas with very low or no signal level. Raydio (as the project is called) is based on using a relatively new technology to be able to create an aid that can be used to evaluate the availability of radio waves for the 5th generation mobile network. The technology to be used is real-time ray tracing. Ray tracing technology will be used to simulate radiowaves in a graphical environment in order to find areas that lacks signal coverage in order to be able to provide a graphical representation of how it could be remedied. The result of the project is a proof of concept using ray tracing in the game engine Unity by using the NVIDIA OptiX ray tracing API, where a basic implementation of a plugin has been designed.

En undersökning utfördes av hur väl en interaktiv, 3D-renderad scen kan efterlikna stilen av handtuschade linjeteckningar. Genom att bygga på underlaget av tekniker för linjerendering skapades en artefakt där användaren kan röra sig fritt i en tre-dimensionell miljö. Artefakten utnyttjade linjeupptäckt i skärmrymd, baserad på djup och normaler, tillsammans med tonal art maps för skuggning. Resultatet utvärderades genom en kvalitativ enkätstudie med nio deltagare. Respondenterna fick bedöma hur väl artefakten förmedlade stilen, hur oskiljbar den var från en äkta teckning och hur väl stilen upprätthölls under varierande betraktningsvinklar och -avstånd. I allmänhet upplevdes den förmedla stilen väl, men inte så pass väl att den kunde misstas för handtecknad, i synnerhet inte när den betraktades från vissa specifika vinklar och avstånd. Vissa av problemen kan förklaras med brister i implementationen som redan lösts i tidigare forskning. Framtida arbete bör implementera dessa lösningar samt med fördel jämföra olika möjliga tekniker med varandra. / <p>Det finns övrigt digitalt material (t.ex. film-, bild- eller ljudfiler) eller modeller/artefakter tillhörande examensarbetet som ska skickas till arkivet.</p>

<p>På IKEA går produktionsflödet för en produktbild i dagsläget från konstruktionsritning till fotografering via tillverkning och montering. En produkt som är färdig för tillverkning definieras av sin mekaniska konstruktion och sina ytegenskaper. Ledtiden och kostnaden för bildproduktionen skulle kunna minskas betydligt om produkten kunde avbildas redan i detta stadium, utan att finnas tillverkad. För detta ändamål såg IKEA en möjlighet i att introducera ett nytt produktionsflöde där avancerad datorgrafik, grafisk teknik och bildbehandling omvandlar konstruktionsritningen till produktbild. Ambitionen är att från ritningen ta ut en 3D-modell, placera den i en omgivning, ljussätta och belägga den med material och av detta skapa en tryckbar produktbild som uppfyller företagets höga kvalitetskrav.</p><p>Syftet med examensarbetet var att ta fram förslag på ett konkret sådant flöde genom att undersöka olika programvaror som skulle kunna användas samt att identifiera problemområden och komma med lösningsförslag på dessa. Flödet delades upp i de fem problemområdena konvertering, modellering, ljussättning, material och rendering som bearbetades parallellt. Fokus har under hela projektet legat på färghantering och upplevd bildkvalitet genom att korrekt färg- och detaljåtergivning i bilderna varit pekpinne och ledsagare.</p><p>Konstruktionsritningarna som görs i SolidWorks har konverterats till 3D-modeller med programvaran PolyTrans. I 3ds max har produktmodellerna satts in i en miljö som liknar den verkliga fotostudion, belysts och belagts med material. Efter en studie av olika programvaror för rendering beslutades det att mental ray skulle användas varpå alla bilder skapats med denna. mental ray är en komplex renderare som beräknar ljussättning fysikaliskt riktigt vilket bidrar till fotorealistiska bilder.</p><p>Examensarbetet handlade till mångt och mycket om att köra olika produkter genom flödet och testa med olika inställningar i de olika stegen. Flödet utvärderades kontinuerligt genom att bilderna som kom ut bedömdes visuellt. Dessutom genomfördes några tester för att undersöka inblandade programvarors eventuella brister vad gäller färghantering och upplevd bildkvalitet. Det slutliga resultatet av examensarbetet blev ett flöde som i stor utsträckning liknar arbetsflödet vid nuvarande bildproduktion. Med minimal insats från retuschavdelningen uppfyller bilderna de krav som ställs för att de skall kunna tryckas i IKEA katalogen.</p>

No description available.

Fluids are important to the Visual Effects Industry but extremely hard to control and simulate because of the complexity of the governing equations. Fluid solvers can be divided into two categories, those of the Eulerian point of reference and those of the Lagrangian. Both categories have different advantages and weaknesses and hybrid methods are popular. This thesis examines Smoothed Particle Hydrodynamics, a Lagrangian method for physically based uid simulations. To allow the artist the exibility given by shorter simulation times and increased number of iterations, the performance of the solver is key. In order to maximize the speed of the solver it is implemented entirely on the GPU, including collisions, volumetric force fields, sinks and other artist tools. To understand the implementation decisions, it is important to be familiar with the CUDA programming model. Thus, a brief explanation of CUDA is given before the exact implementation of the methods are explained. The results are presented along with a performance comparison as well as a discussion of the different parameters which can be fed to the solver. Some thoughts on possible future extensions can be found in the conclusion.

På IKEA går produktionsflödet för en produktbild i dagsläget från konstruktionsritning till fotografering via tillverkning och montering. En produkt som är färdig för tillverkning definieras av sin mekaniska konstruktion och sina ytegenskaper. Ledtiden och kostnaden för bildproduktionen skulle kunna minskas betydligt om produkten kunde avbildas redan i detta stadium, utan att finnas tillverkad. För detta ändamål såg IKEA en möjlighet i att introducera ett nytt produktionsflöde där avancerad datorgrafik, grafisk teknik och bildbehandling omvandlar konstruktionsritningen till produktbild. Ambitionen är att från ritningen ta ut en 3D-modell, placera den i en omgivning, ljussätta och belägga den med material och av detta skapa en tryckbar produktbild som uppfyller företagets höga kvalitetskrav. Syftet med examensarbetet var att ta fram förslag på ett konkret sådant flöde genom att undersöka olika programvaror som skulle kunna användas samt att identifiera problemområden och komma med lösningsförslag på dessa. Flödet delades upp i de fem problemområdena konvertering, modellering, ljussättning, material och rendering som bearbetades parallellt. Fokus har under hela projektet legat på färghantering och upplevd bildkvalitet genom att korrekt färg- och detaljåtergivning i bilderna varit pekpinne och ledsagare. Konstruktionsritningarna som görs i SolidWorks har konverterats till 3D-modeller med programvaran PolyTrans. I 3ds max har produktmodellerna satts in i en miljö som liknar den verkliga fotostudion, belysts och belagts med material. Efter en studie av olika programvaror för rendering beslutades det att mental ray skulle användas varpå alla bilder skapats med denna. mental ray är en komplex renderare som beräknar ljussättning fysikaliskt riktigt vilket bidrar till fotorealistiska bilder. Examensarbetet handlade till mångt och mycket om att köra olika produkter genom flödet och testa med olika inställningar i de olika stegen. Flödet utvärderades kontinuerligt genom att bilderna som kom ut bedömdes visuellt. Dessutom genomfördes några tester för att undersöka inblandade programvarors eventuella brister vad gäller färghantering och upplevd bildkvalitet. Det slutliga resultatet av examensarbetet blev ett flöde som i stor utsträckning liknar arbetsflödet vid nuvarande bildproduktion. Med minimal insats från retuschavdelningen uppfyller bilderna de krav som ställs för att de skall kunna tryckas i IKEA katalogen.

Denna uppsats är en beskrivning på utvecklingen av detta projekt, där fokuset handlar om teorier och fakta på ljus i samband med transparanta medium. Målet med projektet var att testa och experimentera inom det nämna området fast i 3D grafik, där resultatet är renderade bilder med analys, diskussioner och slutsatser. / This essay describes the development of this project, where the focus is on theories and facts about light and transparent mediums. The aim of the project was to test and experiment the mentioned area in 3D graphics, where the results are single rendered images with analysis, discussions and conclusions.

The Swedish Armed Forces are currently considering extending the operational life of the Saab JAS 39 Gripen C/D multirole fighter aircraft by an additional 10 to 20 years. This has resulted in a need to upgrade many of the hardware components originally developed in the late 1980s and early 1990s. These upgrades include the Application Specific Integrated Circuits (ASICs) used to generate graphics in the aircraft’s Cockpit Display System (CDS), made programmable through the Symbol Programming Language (SPL). SPL is a proprietary Domain Specific Language (DSL) developed specifically to be used with the custom hardware in the Gripen’s CDS. An upgrade of the underlying hardware would necessitate migrating the old SPL software to some other format suitable for modern hardware. Large parts of this process could be automated with the help of a source-to-source compiler, i.e., a transpiler. In this thesis, we present a translation-verifying transpiler for a subset of SPL, dubbed μSPL, that outputs equivalent OpenGL/C++ programs. Verification is done at runtime against a reference program execution trace produced by the transpiler by means of symbolic execution in the operational semantics of μSPL. An observational study was made to evaluate the solution and the soundness of the μSPL semantics. From the results of the observational evaluation, we find that the chosen method for translation verification is contextually suitable, albeit with potential for improvement in the details of the implementation. / Försvarsmakten överväger i skrivande stund att förlänga tjänsteperioden för enhetflygplanet Saab JAS 39 Gripen C/D med ytterligare 10 till 20 år. Detta har resulterat i ett behov av att uppgradera många av de hårdvarukomponenter som ursprungligen togs fram för Gripenprojektet under sena 1980-talet och tidiga 1990-talet. Dessa uppgraderingar inkluderar applikationsspecifika integrerade kretsar (ASIC:ar) som används för att driva och generera symbolik för presentationssystemet Elektroniskt Presentationssystem 17 (EP-17) i cockpit på Gripen C/D. Dessa ASIC:ar är programmerbara med det egenutvecklade grafikprogramspråket SPL. En uppgradering av den underliggande hårdvaran skulle nödvändiggöra en migration av den SPL-mjukvara som redan är skriven till något format som är lämpligt för modern hårdvara. Stora delar av den här processen skulle kunna automatiseras med en automatisk översättare; en så kallad transpilator. I den här avhandlingen presenterar vi en översättningsverifierande transpilator för en delmängd av SPL, kallad μSPL, som översätter till ekvivalenta OpenGL/C++ program. Verifiering görs under körning mot ett exekveringsspår (execution trace) som producerats av transpilatorn parallellt med översättningen med hjälp av symbolisk exekvering i den operationella semantiken för μSPL. En observationell studie görs för att utvärdera lösningen och sundheten hos den använda μSPL-semantiken. Från den observationella studien framgår det att den föreslagna metoden för översättningsverifikation är lämplig i sammanhanget, med utrymme för förbättring i implementationsdetaljerna.

Background: Snow simulation can be used to increase the visual experience in applications such as games. Previously, snow has been simulated in real-time through two-dimensional grid based methods, which limits itself in the aspect of dynamic interactions. To widen the scope of what games current game engines can produce, an approach to simulating the behavior of snow with non-recoverable compression and phase transition is proposed. Objective: The objective of this thesis is to construct a particle simulation model to simulate the behaviors of snow in regards to compression and phase transition in real-time. The solution is limited to the behavior of deposited snow, and will therefore not consider the aspect of snowfall and realistic visualization. Method: The method consists of a particle simulation with incorporated functionality of compression and thermodynamics. Test cases based on compression, phase transition and performance have been conducted. Results and Conclusions: The results show that the model captures phase transition with the phases of snow, ice, and water. Compression by external forces and self-weight is also captured, but with missing behavior in terms of bond creation between grains. Performance measurements indicates that the simulation is applicable for real-time applications. It is concluded that the approach is a good stepping stone for future improvements of snow simulation. / Bakgrund: Snösimulering kan användas för att öka den visuella upplevelsen i applikationer såsom spel. Tidigare har simulering i realtid gjorts genom tvådimensionella rutnätsmetoder, vilka begränsar den dynamiska interaktionsaspekten. För att bredda omfattningen av vilka spel aktuella spelmotorer kan producera föreslås en metod för att simulera beteendet av snö med icke-återhämtande kompression och fasövergång. Syfte: Syftet med denna avhandling är att konstruera en partikel-simuleringsmodell för att simulera beteendet av snö i förhållande till kompression och fasövergång i realtid. Lösningen är begränsad till ackumulerad snö, och tar därmed inte upp snöfallaspeketen och realistisk visualisering. Metod: Metoden består av en partikel-simuleringsmetod med inbyggd funktionalitet av kompression och termodynamik. Testfall baserade på kompression, fasövergång och prestanda har utförts. Resultat och Slutsatser: Resultaten visar att fasövergång fångas av modellen med faser av snö, is och vatten. Kompression av självvikt samt externa krafter har också fångats, dock med saknat beteende av bandskapande mellan snökorn. Prestandamätningar indikerar att simuleringen är lämplig för realtidsapplikationer. Slutsatsen är att tillvägagångssättet är ett steg i rätt riktning inför framtida implementationer av snösimulering.