Full-spectral color rendering capability of global illumination renderers is still in need of improvement, particularly regarding performance, which is a reason why many modelling programs for global illumination are focused on three-component based color representation (e.g. RGB). Full-spectral color representations are the basis for realistic color appearance in realistic image synthesis. Currently, if compared to common three-component rendering, the major disadvantage of fullspectral rendering comes from higher computation costs because of the greater amount of processed information. This thesis investigates promising approaches of spectral color representation in the context of a multi-level color rendering model called Spectral Mipmapping, focused on the trade-off between time-efficiency and resulting image quality in terms of perceived color difference. A test implementation in a basic ray tracing renderer is used to evaluate results and make suggestions concerning appropriate code design optimizations and spectral sampling strategies. The influence of compiler optimization and vector instruction use (based on SSE instructions) is discussed.
en
dc.description.abstract
Die Fähigkeit zur Berechnung von Bildern unter Verwendung spektraler Farbrepräsentationen bei Programmen zur Abbildung global beleuchteter virtueller Szenen ist noch immer verbesserungsbedürftig, haupts ächlich betreffend die Berechnungsgeschwindigkeit. Dies ist ein Grund weshalb viele Modellierungsprogramme auf dreikomponentenbasierte Farbrepräsentation wie etwa RGB fokussiert sind. Spektrale Farbrepräsentationen sind die Basis für ein farblich realististisches Erscheinungsbild. Der Hauptnachteil im Vergleich zu dreikomponentenbasierter Farbrechnung (z.B. RGB) besteht im größeren Rechenaufwand aufgrund der gr ̈ßeren Menge zu verarbeitender Information. Die vorliegende Arbeit untersucht vielversprechende Ansätze zur spektralen Farbrepräsentation im Rahmen eines mehrstufigen Modells der spektralen Farbverarbeitung, genannt Spectral Mipmapping, mit dem Schwerpunkt auf der Abstimmung von Zeiteffizienz und Qualität des erzeugten Bildes im Hinblick auf den wahrgenommenen Farbunterschied.<br />Eine Testimplementierung in einem elementaren, auf Strahlverfolgung basierenden Bildgenerator wird verwendet, um Resultate zu bewerten und Ratschläge für eine passende Optimierung des Quelltexts und eine geeignete spektrale Abtastung zu geben. Der Einfluss von Compileroptimierung und der Verwendung von Vektorbefehlen (anhand von SSE-Befehlen) wird diskutiert.<br />
de
dc.language
English
-
dc.language.iso
en
-
dc.rights.uri
http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
-
dc.subject
Realistic Image Synthesis
de
dc.subject
Global Illumination
de
dc.subject
Spektralfarben
de
dc.subject
Wahrnehmung
de
dc.subject
Compileroptimierung
de
dc.subject
Vektoroperationen
de
dc.subject
realistic image synthesis
en
dc.subject
global illumination
en
dc.subject
spectral colors
en
dc.subject
perception
en
dc.subject
compiler optimization
en
dc.subject
vector operations
en
dc.title
Spectral mipmapping
en
dc.type
Thesis
en
dc.type
Hochschulschrift
de
dc.rights.license
In Copyright
en
dc.rights.license
Urheberrechtsschutz
de
dc.contributor.affiliation
TU Wien, Österreich
-
dc.rights.holder
Christian Niederreiter
-
tuw.version
vor
-
tuw.thesisinformation
Technische Universität Wien
-
dc.contributor.assistant
Weidlich, Andrea
-
tuw.publication.orgunit
E186 - Institut für Computergraphik und Algorithmen