Spectral rendering, or the synthesis of images by taking into account the wavelengths of light, allows effects otherwise impossible with other methods. One of these effects is dispersion, the phenomenon that creates a rainbow when white light shines through a prism. Spectral rendering has previously remained in the realm of off-line rendering (with a few exceptions) due to the extensive computation required to keep track of individual light wavelengths. Caustics, the focusing and de-focusing of light through a refractive medium, can be interpreted as a special case of dispersion where all the wavelengths travel together. This thesis extends Adaptive Caustic Mapping, a previously proposed caustics mapping algorithm, to handle spectral dispersion. Because ACM can display caustics in real-time, it is quite amenable to be extended to handle the more general case of dispersion. A method is presented that runs in screen-space and is fast enough to display plausible dispersion phenomena in real-time at interactive frame rates.

Le « cinématographe » de Robert Bresson vise à atteindre la vérité du réel d’une façon différente du « cinéma », considéré comme le théâtre photographié. Le cinéma de Robert Bresson, qui est également le résultat de l’application de sa théorie, est constamment dans la négativité de l’image représentative. Le montage bressonien décompose le raccord classique et fragmente l’espace narratif. Dans ce contexte, l’objet dans le cinéma de Bresson, sans appuyer sur le rôle narratif et le sens symbolique, contribue à décomposer la cohérence et la continuité du récit filmique. Comparable à la nature morte hollandaise au XVIIème siècle, la singularité de l’objet dans les films de Bresson, est sa présence non narrative. L’objet matériel et concret s’oriente généralement vers les deux aspects : d’une part, l’objet en gros plan se déconnecte de l’acte et de l’évènement et fait les imaginer dans le hors-champ. La déconnection entre l’objet présenté et l’évènement imaginaire entraîne la problématique de la discontinuité. D’autre part, l’objet, par la composition avec le corps morcelé, produit l’acte et l’évènement qui restitue le récit d’une façon fragmentaire. Cette façon de déconnecter et de fragmenter l’évènement, c’est la manière, pour l’objet, de présenter le réel. Notre étude abordera comment l’objet matériel et non narratif figure l’apparition du réel. / The « cinématographe » of Robert Bresson, has the aim to reach the truth of the reality in a different way than the one commonly used in the « cinéma », considered as being the photographed theater. The cinema of Robert Bresson, which is also the result of the application of his theory, is constantly in the negativity of the represented image. The bressoniens montage breaks into parts the classic match and splits up the narrative space. In this context, the object in the cinema of Bresson, without pressing on the narrative role and the symbolic meaning, contributes to split up the coherence and the continuity of the cinematic narrative. Compared to the Dutch still life in the XVIIth century, the peculiarity of the object in the films of Bresson, is his non narrative presence. The material and concrete object turns generally towards both aspects : on one hand, the object disconnects from the act and from the event, and the disconnection involves in the question of discontinuity. On the other hand, by the composition with a part of the body, the object produces the act and the event which create the narrative in a fragmentary way. This discontinuity and the fragment is the way, for the object, of presenting the reality. Our study will devoted to approach how the material and not narrative object contribute to the appearance of the reality.

No description available.

Fyzikálně přijatelné osvětlení v reálném čase je často dosaženo použitím aproximací. Současné metody často aproximují globální osvětlení v prostoru obrazu s využitím schopností moderních grafických karet. Dva techniky z této kategorie, screen-space ambient occlusion a screen-space directional occlusion jsou popsány detailněji v této práci. Screen-space directional occlusion je zobecněná verze screen-space ambient occlusion s podporou jednoho difúzního odrazu a závislostí na směrové informaci světla. Hlavním cílem projektu bylo experimentování s těmito metodami. Pro uniformní distribuci náhodných vzorek pro obě metody byla použita Halton sekvence. Pro potlačení šumu je použita bilaterální filtrace, která bere do úvahy geometrické vlastnosti scény. Metody jsou dál zrychleny použitím nižších rozlišení pro výpočet. Rekonstrukce výsledků do původní velikosti pro vytvoření konečného obrazu je realizována pomoci joint bilateral upsamplingu. Kromě metod globálního osvětlení byly v práci použity aj metody pro mapování stínů a HDR osvětlení.

It is well documented that Augmented Reality (AR) enhances and supports learning. Earlier research compares AR applications with existing methods. Published research typically focuses on one AR in general. Nevertheless, there are different ways of using AR. This paper gives further insight into how to use AR as a learning tool as part of a museum experience. It focuses on AR through smartphones, where the world is measured through the phone’s sensors and the virtual content is displayed on the device’s screen. This thesis presents the results of a comparative study between two types of AR: In-world space and On-screen space. In-world space AR renders the virtual content registered onto the physical exhibition. On-screen space AR renders the virtual content on the screen of the phone and uses the physical space of the exhibition as an index retrieval point. The discussion emerging from this study aims to aid the development and design of AR applications at museum settings, by giving curators better understanding of design options in AR spaces. Qualitative results suggest that In-world space benefits learning. / Det är väldokumenterat att Augmented Reality (AR) förbättrar inlärning. Tidigare forskning jämför AR mot andra existerande metoder. Publicerad forskning fokuserar generellt på AR i allmänhet trots att det finns flera olika typer av AR. Den här rapporten ger vidare insikt i hur AR bör användas med ändamålet att vara ett inlärningsverktyg som en del av en museum-upplevelse. Den fokuserar på AR genom smartphones, där omvärlden beräknas med mobilens sensorer och virtuellt material renderas i relation till omvärlden på mobilens skärm. Den här studien presenterar resultat från en jämförelsestudie mellan två typer av AR: In-world space och On-screen space. In-world space AR renderar det virtuella materialet ovanpå och i relation till den fysiska utställningen. On-screen space AR renderar det virtuella materialet på mobilens skärm utan relation till omvärlden, men använder istället den fysiska omvärlden för att placera ut virtuella indexpunkter. Diskussionen från den här studien ger förhoppningsvis riktlinjer för utveckling och design av AR-applikationer på ett museum, genom att ge kuratorer och museum en bättre förståelse gällande designmöjligheter i en AR-miljö. Kvalitativa result tyder på att In-world space förbättrar inlärning mer än On-screen space.

<p>Ambient Occlusion är en teknik för ambient ljussättning i digitala tredimensionella scener. Sådana scener ljussätts vanligtvis med en konstant mängd ambient ljus på samtliga ytor oberoende av ytornas vinkel och position gentemot olika ljuskällor i scenen. Detta ger ett platt och kalt intryck och utan vidare ljussättningstekniker är det ytterst svårt att urskönja detaljer i scenen. Ambient Occlusion åthjälper detta genom att reducera mängden ambient ljus i vissa delar av scenen. Ambient ljus är en enkel approximation av det reflekterade diffusa ljuset som antas nå nästan överallt i scenen. Genom att sänka det ambienta ljuset på punkter i scenen med tät eller täckande geometri så ger Ambient Occlusion ett intryck av att det sekundära diffusa ljuset ej når dessa platser. Pappret undersöker en äldre variant av Ambient Occlusion där mängden ambient ljus beräknas statiskt för en scen och sparas i texturer. Vidare undersöks nyare metoder där mängden ambient ljus beräknas dynamiskt på den renderade scenen i Pixel Shaders. Det senare tillvägagångssättet kallas Image Based Ambient Occlusion eller Screen Space Ambient Occlusion. Detta nya tillvägagångssätt jämförs mot den traditionella angreppsvinkeln med förberäknade texturer. Teknikerna utvärderas och jämförs mot varandra i avseende på tids- och minneskomplexitet, enkelhet och visuellt resultat utöver specifika egenskaper för de enskilda teknikerna. Arbetets resultat beskrivs i slutet av rapporten. I resultatet presenteras hur shaderteknikerna pga sina brister inte är applicerbara i alla scener.</p>

Ambient Occlusion är en teknik för ambient ljussättning i digitala tredimensionella scener. Sådana scener ljussätts vanligtvis med en konstant mängd ambient ljus på samtliga ytor oberoende av ytornas vinkel och position gentemot olika ljuskällor i scenen. Detta ger ett platt och kalt intryck och utan vidare ljussättningstekniker är det ytterst svårt att urskönja detaljer i scenen. Ambient Occlusion åthjälper detta genom att reducera mängden ambient ljus i vissa delar av scenen. Ambient ljus är en enkel approximation av det reflekterade diffusa ljuset som antas nå nästan överallt i scenen. Genom att sänka det ambienta ljuset på punkter i scenen med tät eller täckande geometri så ger Ambient Occlusion ett intryck av att det sekundära diffusa ljuset ej når dessa platser. Pappret undersöker en äldre variant av Ambient Occlusion där mängden ambient ljus beräknas statiskt för en scen och sparas i texturer. Vidare undersöks nyare metoder där mängden ambient ljus beräknas dynamiskt på den renderade scenen i Pixel Shaders. Det senare tillvägagångssättet kallas Image Based Ambient Occlusion eller Screen Space Ambient Occlusion. Detta nya tillvägagångssätt jämförs mot den traditionella angreppsvinkeln med förberäknade texturer. Teknikerna utvärderas och jämförs mot varandra i avseende på tids- och minneskomplexitet, enkelhet och visuellt resultat utöver specifika egenskaper för de enskilda teknikerna. Arbetets resultat beskrivs i slutet av rapporten. I resultatet presenteras hur shaderteknikerna pga sina brister inte är applicerbara i alla scener.

I det här arbetet undersöks prestandapåverkan från en tvådimensionell Eulersk eldsimulering i screen-space i spelmotorn Unity. I simuleringen imiteras rörelser i den tredje dimensionen genom en uppskalning av tryckgradienten. Därefter utvärderas den prestandamässiga lämpligheten för metoden vid eventuell användning i datorspel. En artefakt utvecklades för att kunna utforma ett experiment där genomsnittlig beräkningstid för simulering av en bildruta mäts på GPU:n. Studien visar att det finns en avsevärd negativ prestandapåverkan, men att denna påverkas till stor del av simuleringens upplösning samt antal iterationer i ett av simuleringsstegen, och slutsatsen dras att metoden i många fall kan vara lämplig för användning i datorspel beroende på dessa faktorer. Vidare forskning föreslås där undersökningar görs på de visuella och estetiska implikationerna av metoden där fokus ligger på att redogöra för visuella artefakter beroende på kontexten för eldsimuleringen.

Particle systems are used to create visual effects in real-time applications such as computer games. However, emitted particles are often transient and do not leave a lasting impact on a 3D scene. This thesis work presents a real-time method that enables GPU particle systems to paint meshes in a 3D scene as the result of particle collisions, thus adding detail to and leaving a lasting impact on a scene. The method uses screen space collision detection and a mapping from screen space to texture space of meshes to determine where to apply paint. The method was tested for its time complexity and how well it performed in scenarios similar to those found in computer games. The results shows that the method probably can be used in computer games. Performance and visual fidelity of the paint application is not directly dependent on the amount of simulated particles, but depends only on the complexity of the meshes and their texture mapping as wellas the resolution of the paint. It is concluded that the method is renderer agnostic and could be added to existing GPU particle systems and that other types of effects than those showed in the thesis could be achieved by using the method.

The goal of this thesis was to create graphical demo in OpenGL, which would appropriately react on music, which is inseparable part of graphical demos. Work consists of two main parts, first is programming of real-time graphical engine, second is creating graphical demo which would run on graphical engine created in first part. First part focues on programming of OpenGL based application, which would render scene in real-time using techniques from computer graphics. Second part focuses mainly on graphical activity, which includes 3D modelling, texturing, creating animation and connection to music (reaction of environment and animations to changes in music)