Screen-Space virtual point light propagation for real-time global illumination

Abstract

Simular o transporte da luz adiciona realismo e efeitos estéticos em cenas virtuais tridimensionais. Contudo, o custo computacional destas complexas interações entre luz e ambiente é proibitivo para aplicações em tempo real. A iluminação difusa indireta é um componente de baixa frequência da iluminação global capaz de melhorar consideravelmente a qualidade de uma imagem. Pontos de luz virtuais são comumente usados para reprodução de rebatimentos difusos da luz, traçando caminhos pela cena e criando fontes de luz nos vértices das interseções entre raios de luz e a geometria. Neste trabalho, estendemos técnicas de clusterização baseadas em pontos de luz virtuais de modo a permitir mais rebatimentos de luz em tempo real. Mostramos que imagens plausíveis podem ser obtidas rapidamente, mesmo para GPUs de baixo custo.

Proper light-transport simulation adds both realism and aesthetically pleasing effects to virtual 3D scenes. However, the cost of computing complex light interactions is prohibitive for real-time applications. Indirect diffuse lighting is a low frequency component of global illumination that can greatly enhance the quality of an image. Virtual point lights are commonly used to reproduce diffuse bounces by tracing light paths through the scene and creating proxy light sources at the intersections between a path and geometry. In this work we extend clusterization-based methods for Virtual Point Lights, allowing for the reproduction of up to two bounces of light with a projection-aware sampling method in real-time. We show that plausible images can be obtained in real-time rates for low-to-mid end commodity GPUs.