<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>

<p>I denna uppsats beskrivs metoder för att skapa en arm i 3D samt att lägga in den i ett foto där den ersätter en riktigt arm. Anledningen till detta är att kunna skapa effekter i filmer och bilder som inte är möjliga med analog teknik. I denna uppsats kan man läsa om tekniker som används i varje del av utvecklingsprocessen och problem som uppstår samt lösningar och tips. I uppgiften finns det med delar som Modellering, Texturering, Rendering, Kamera Matchmoving och Compositing.</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. 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.

Visualization of volumetric data has always been useful in big va- riety of ways, for example computer tomography (CT) and magnet resonance tomography (MRT) are two major applications of this sorts of algorithms. Since volumetric data has no limitation regarding the shape of the object that ordinary mesh algorithms has we can fully reconstruct anything using the Marching cubes algorithm. New tech- niques allow us to implement this algorithm by new and exible means. Here we will use the latest of DirectX technology to run marching cubes in realtime using compute shaders. / kristoffer.swe@gmail.com

With each computer game generation there is always a demand for more visually pleasing environments. This pushes game developers to create more powerful rendering techniques and game artists to create more detailed art. With a visually stunning backdrop also comes the need for high-resolution models. A common issue is that if all models in a scene are high-resolution it would not only require immensely powerful hardware, it would also be wasteful as only the models in the foreground are close enough that we would recognize the increased details. The common solution to this problem has been to load several versions of each model containing varying amounts of detail. However this solution has the drawback that it increases our memory footprints as more models are loaded into the memory. Tessellation offers a more dynamic solution to the problem as it only requires us to load a low-resolution model and higher resolution versions can be generated during run-time on the GPU. With the introduction of DirectX 11 tessellation is now supported in the hardware, however we are still a few years away from seeing DirectX 11 being used as the core of any 3D rendering engine. In a transitional period like this between hardware generations game developers has to tackle the dilemma that the current hardware generation has to be supported when creating games that will also utilize the next generation. This thesis focuses on comparing the performance of a tessellation scheme supported by the current hardware generation, DirectX 10, as opposed to a scheme developed for the next generation, DirectX 11. Two prototypes, one using the Geometry shader that was introduced in DirectX 10 and the other using the fixed function tessellator introduced in DirectX 11, were built to compare the performance of tessellated model rendering. Several different variants of each prototype were tested and the general conclusion is that the tessellator performed better than the Geometry shader.

The game industry have always looked for rendering techniques that makes the games as good looking and realistic as possible. The common approach is to use triangles built up by vertices and apply many different techniques to make it look as good as possible. When triangles are used to draw objects, there is always edges and those edges often make the objects look less realistic than desired. To reduce these visible edges the amount of triangles for an object have to be increased, but with more triangles more processing power from the graphics cards is needed. Another way to approach rendering is ray tracing which can render an extremely photo realistic image but to the cost of unbearable low performance if you would use it in a realtime application. The reason raytracing is so slow is the massive amount of calculations that needs to be made. In DirectX 11 a few new shaders where announced and one of them were the compute shader, the compute shader allows you to calculate data on the graphics card which is not bound to the pipeline. The compute shader allows you to use the hundreds of cores that the graphic card has and is therefore well suited for a raytracing algorithm. One application is used to see if the hypothesis is correct. A flag is used to define if the application runs on the CPU and the GPU. The same algorithm is used in both versions. Three test where done on each processing unit to confirm the hypothesis. Three more tests where done on the GPU to see how the performance scaled on the GPU depending on the number of rendered objects. The tests proved throughout that the compute shader performs considerably better than the CPU when running our ray tracing algorithm.

In this thesis, a new improved V-Ray subsurface scattering shader based on the improved diffusion theory is proposed. The new shader supports the better dipole and the quantized diffusion reflectance model for layered translucent materials. These new implemented models build on previous diffusion BSSRDFs and in the case of quantized diffusion uses an extended source function for the material layer. One of the main contributions and significant improvement over V-Ray’s existing subsurface scattering shader is the front and back subsurface scattering separation. This was achieved by dividing the illumination map that is used to calculate each shading’s point color, in two parts: the front part that comes of front lighting and the back one that comes of back lighting. Thus, the subsurface scattering layer can be divided in its consisting parts and each of them can be controlled, weighted and used independently. Finally, the project’s outcome is a new V-Ray material that provides all the above improvements in an intuitive, practical and efficient shader with several intuitive algorithm and light map controls, where artists can create subsurface scattering effects through three subsurface scattering layers.

The project deals with the creation of graphical applications for iOS system, describes the basics of OpenGL ES 2.0, development environment Xcode, Cocoa Touch Framework and Objective-C language. It focuses on the description of creation OpenGL game in the genre of "line drawing" games.

Modelling and rendering natural phenomena, such as rain, is an important aspect of creating a realistic driving simulator. Rain is a crucial issue when driving in the real world as it for instance obstructs the driver’s vision. The difficulty is to implement it in a visually appealing way while simultaneously making it look realistic and keeping the computational cost low. In this report, a GPGPU (general-purpose computing on graphical processing units) based approach is presented where the final product is a rain simulation rendered onto a 2D texture, which can then be applied to a surface. The simulated raindrops interact with gravity, wind, a windshield wiper as well as with each other, and are then used to distort the background behind them in a convincing manner. The simulation takes into account multiple physical properties of raindrops and is shown to be suitable to run in real-time. The result is presented in form of a visual demonstration. In conclusion, even though the final simulation is still in its first iteration, it clearly highlights what can be accomplished by utilizing the GPU and the benefits of using a texture-based approach. The appropriate simulation approach will however always depend on the characteristics of the problem and the limitations of the hardware.

<p>This thesis project addresses the need for an interactive, real-time water animation tech-<br> nique that can showcase visually convincing effects such as splashes and breaking waves while<br> being computationally inexpensive. Our method couples SPH and wave equations in a one-<br> way manner to simulate the behavior of water in real-time, leveraging OpenGL’s Compute<br> Shaders for interactive performance and a novel Uniform Grid implementation. Through a<br> review of related literature on real-time simulation methods of fluids, and water animation,<br> this thesis presents a feasible algorithm, animations to showcase interesting water effects,<br> and a comparison of computational costs between SPH, wave equations, and the coupled<br> approach. The program renders a water body with a planar surface and discrete particles.<br> This project aims to provide a solution that can meet the needs of various water animation<br> use-cases, such as games, and movies, by offering a computationally efficient technique that<br> can animate water to behave plausibly and showcase essential effects in real-time.</p>