G - Physics – 06 – T
Patent
G - Physics
06
T
G06T 15/50 (2006.01)
Patent
CA 2294995
A computer graphics system generates pixel values for pixels in an images of objects in a scene, using strictly-deterministic low-discrepancy sequences, illustratively Halton sequences, as sample points for evaluating integrals which are used to simulate a number of computer graphic techniques, including: (1) soft shadows generated for scenes illuminated by a light source having a finite extent, such as a disk, as opposed to a point light source; (2) simulation of depth of field; (3) motion blur, (4) jittering; and (5) global illumination. The computer graphics system uses the low-discrepancy sequence: (1) in connection with soft shadows, to generate sample points over the finite extent of the light source illuminating the scene; (2) in connection with simulation of depth of field, to generate sample points over the area of the lens between the scene and the image; (3) in connection with motion blur, to generate sample points over a time interval over which motion blur is to be simulated for moving objects in the scene; (4) in connection with jittering, to generate jittered sample points over an image or a plurality of contiguous pixels; and (5) in connection with global illumination, to generate sample points for use in a strictly deterministic Russian roulette methodology for generating estimators for use in simulating global illumination. Unlike the random numbers used in connection with the Monte Carlo technique, the low discrepancy sequences ensure that the sample points are evenly distributed over a respective region or time interval, thereby reducing error in the image which can result from clumping of such sample points which can occur in the Monte Carlo technique. In particular, the invention facilitates the generation of images of improved quality when using the same number of sample points at the same computational cost as in the Monte Carlo technique.
La présente invention concerne un système infographique permettant de générer des valeurs de pixels pour les pixels d'une image d'objets d'une scène. On utilise pour cela des séquences strictement déterministes faiblement déviantes, telles que des séquences de Halton. Ces séquences servent de points échantillons permettant d'évaluer des intégrales simulant différentes techniques infographiques, et notamment: (1) les ombres douces des scènes éclairées par une source lumineuse finie telle qu'un disque, par opposition à une source lumineuse ponctuelle; (2) la simulation de la profondeur de champ; (3) le flou du mouvement; (4) le scintillement; et (5) l'éclairage global. Le système infographique utilise la séquence faiblement déviante: (1) en relation avec l'ombre douce pour générer des points échantillons dans l'espace fini de la source lumineuse éclairant la scène; (2) en relation avec la simulation de la profondeur de champ, pour générer des points échantillons occupant la zone lenticulaire entre la scène et l'image; (3) en relation avec le flou du mouvement, pour générer des points échantillon prenant un intervalle de temps pendant lequel on veut simuler le flou du mouvement correspondant aux objets en mouvement dans la scène; (4) en relation avec le scintillement, pour générer des points échantillons à scintillement dans une image ou une pluralité de pixels contigus; et (5) en relation avec le scintillement, pour générer des points échantillons destinés à une utilisation selon un principe strictement déterministe de roulette russe de façon à générer des estimateurs destinés à l'utilisation dans la simulation d'éclairage global. A la différence de ce qui se produit dans le cas de la technique du Monte-Carlo utilisant des nombres aléatoires, les séquences faiblement déviantes garantissent que les points échantillons sont régulièrement répartis dans une région considérée ou un intervalle de temps défini, ce qui vient réduire les erreurs affectant l'image par suite de l'agglutination de tels points échantillons. En l'occurrence, l'invention facilite la génération d'image de qualité améliorée, et ce, en utilisant le même nombre de points échantillons, pour le même effort informatique, que dans le cas de la technique du Monte-Carlo.
Grabenstein Martin
Herken Rolf
Fetherstonhaugh & Co.
Mental Images G.m.b.h. & Co. Kg.
Mental Images Gmbh
LandOfFree
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