G - Physics – 06 – T
Patent
G - Physics
06
T
G06T 15/50 (2011.01)
Patent
CA 2258928
A computer graphics system generates pixel values for pixels in an image 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. The computer graphics system uses the low-discrepancy sequence: (1) in connection with soft shadows, to generate sample points over the 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; and (4) in connection with jittering, to generate jittered sample points over an image or a plurality of contiguous pixels. 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.
L'invention concerne un système graphique informatique générant des valeurs de pixels dans une représentation d'objets dans une scène, à l'aide de séquences strictement déterministes à faible divergence, telles que des séquences de Halton servant de points échantillons destinés à calculer des entiers qui sont utilisés pour simuler un nombre de techniques graphiques informatiques. Ce système comprend: (1) des ombres douces générées pour des scènes éclairées par une source lumineuse d'une étendue infinie telle qu'un disque, opposée à une source lumineuse ponctuelle; (2) la simulation de la profondeur de champ; (3) un flou de l'objet mobile; (4) une instabilité. Ce système graphique informatique utilise la séquence à faible divergence: (1) en relation avec des ombres douces pour générer des points échantillons sur l'étendue de la source lumineuse éclairant la scène; (2) en relation avec la simulation de profondeur de champ pour générer des points échantillons sur la surface de la lentille entre la scène et l'image; (3) en relation avec le flou du mobile pour générer des points échantillons sur un intervalle de temps dans lequel le flou doit être simulé pour déplacer des objets dans la scène; et (4) en relation avec l'instabilité pour générer des points échantillons instables sur une image ou une pluralité de pixels contigus. A la différence des nombres aléatoires utilisés en relation avec la technique de Monte-Carlo, les séquences à faible divergence permettent une répartition uniforme des points échantillons dans un intervalle spatial ou temporel suivant le cas, ce qui réduit l'erreur dans l'image pouvant entraîner une agglomération de ces points échantillons qui peut se produire dans la technique Monte-Carlo. Cette invention facilite notamment une génération d'images de meilleure qualité lorsqu'on utilise le même nombre de points échantillons pour un effort de calcul identique à celui de la technique Monte-Carlo.
Grabenstein Martin
Herken Rolf
Fetherstonhaugh & Co.
Mental Images G.m.b.h. & Co. Kg.
Mental Images Gmbh
LandOfFree
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