Aceleración del cálculo de la matriz de factores de forma utilizando visibilidad jerárquica

Abstract

Los algoritmos de iluminación global son una categoría de algoritmos que permiten computar la luz indirecta en escenas complejas. El méetodo de radiosidad es un algoritmo que resuelve la ecuacióon de la luz mediante la aplicación de elementos finitos, donde cada elemento (o parche) es considerado una superficie de relexión perfectamente difusa. La etapa del algoritmo más costosa desde el punto de vista computacional consiste en calcular la matriz de factores de forma. Esta matriz (F) es cuadrada con respecto a la cantidad de parches en la escena. Fij define la fracción de energía que sale desde el parche i e incide directamente en el parche j. Entre los metodos posibles para el cálculo de F, se encuentra el basado en el método del hemicubo. Este méodo se basa en la proyección de la escena sobre medio cubo, lo que se usa para calcular una ola de F. Para el cálculo de los hemicubos se utilizan algoritmos de rasterización (o pixelado) acelerados por GPU. En este proyecto se estudia la aceleraci on del m etodo del hemicubo para escenas con un alto factor de oclusi on, como puede ser el modelo geom etrico de una ciudad, donde un elemento de la escena en promedio \ve" una porci on muy reducida de la escena. Escenas con estas caracter sticas generan matrices F poco densas (con muchos valores iguales a 0). Para conseguir los objetivos planteados, se aplica un algoritmo de visibilidad jerárquica que permite determinar si una superfcie está ocluida o no antes de ser dibujada. Esto se realiza mediante la utilización de una estructura jerárquica para agrupar los objetos de la escena. Los resultados obtenidos fueron comparados con otra implementación del método del hemicubo sin técnicas de aceleración, obteniéndose una aceleración de hasta 3,5 en escenas de más de cien mil parches.