Skip to main content

A personal annotations of Veach's thesis (6)

Here is my Japanese translation, part 2/3.

Robust Monte Carlo Methods for Light Transport Simulation
光輸送シミュレーションのためのロバストなモンテカルロ法

著者(Author): Eric Veach
Translated by Lx=d HY

1.1 光輸送問題

コンピュータグラフィクスの分野で光輸送シミュレーションは，現実のシーンと見紛うほどリアルな人工的な世界を作成する人々を助ける道具として利用されている．そのような道具には，物体の形状や表面の散乱属性などの仮想世界の環境の記述が入力されている．さらに，光源についての情報や，視点の情報も与えられている．これらの情報をもとに，光輸送アルゴリズムは現実の物理学に基いて光の振舞いをシミュレーションし，写実的で正確な画像を生成することを試みる．

1.1.1 なぜ光輸送は重要なのか

光輸送アルゴリズムの大きな目標の一つは，写実的な仮想環境モデルを人が効率的に生成することを助けることである．たとえば，現時点で，コンピュータアニメーションではよりリアルな光源をデザインすることに多大な努力が払われている．主な問題は，プロダクションで利用されている(スキャンラインやレイトレーシングなど)のアルゴリズムは通常間接光をシミュレートする能力がないか，限られた能力しかないことである．つまりライトが置かれた時点で通常は間接光が自動的に計算されることはほとんどない．そのかわり，それらの効果は人によって注意深く置かれた見えない光源によって模造されることがしばしばである．もし，我々がロバストな光輸送アルゴリズムによってこれらの間接光を自動で計算することができるなら，シーンのライティングを行う人の仕事はより簡単になる．

光輸送シミュレーションのその他の応用は予測可能なモデリングである．つまり実際に製作する前にこれから作成するものの外見を予測したいという欲求があり，これに応えようというものである．建築や製品デザインの分野ではこのような要求は明らかに必要とされている．これらの応用ではレンダリングの結果は客観的に正確であり，かつ，見た目も良いものであることが重要である．

最後にグラフィックスの分野での光輸送の技術を発展させることは，結局物理学や工学にの発展にも寄与する可能性が高い．1.6節ではこれらの可能性について詳しく議論する．

もしロバストな光輸送アルゴリズムが開発されれば，我々はこれが広く利用されると信じている．より簡単でより強力なアルゴリズムは，最終的にはいくつかの状況で複雑だが，現時点で性能の高いアルゴリズムよりも好まれる．これは一般的なコンピュータソフトウェアの傾向である．つまり，人が状況に応じてパラメータのチューニングを行なってそれによって高速に結果を得るようなアルゴリズムよりも，計算時間は多少かかっても，パラメータのチューニング，つまり人間が複雑な役割を果たさないような単純で強力なアルゴリズムが最終的には好まれるという傾向である．我々は簡単で，正確な光輸送のシュミレーションのもたらす利益は，多少計算コストが高いことは，人間のコストに比較してあまり影響がないと感じている．
Labels:

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Why A^{T}A is invertible? (2) Linear Algebra

Why A^{T}A has the inverse Let me explain why A^{T}A has the inverse, if the columns of A are independent. First, if a matrix is n by n, and all the columns are independent, then this is a square full rank matrix. Therefore, there is the inverse. So, the problem is when A is a m by n, rectangle matrix.  Strang's explanation is based on null space. Null space and column space are the fundamental of the linear algebra. This explanation is simple and clear. However, when I was a University student, I did not recall the explanation of the null space in my linear algebra class. Maybe I was careless. I regret that... Explanation based on null space This explanation is based on Strang's book. Column space and null space are the main characters. Let's start with this explanation. Assume  x  where x is in the null space of A .  The matrices ( A^{T} A ) and A share the null space as the following: This means, if x is in the null space of A , x is also in the null spa
Post a Comment
Read more

Gauss's quote for positive, negative, and imaginary number

Recently I watched the following great videos about imaginary numbers by Welch Labs. https://youtu.be/T647CGsuOVU?list=PLiaHhY2iBX9g6KIvZ_703G3KJXapKkNaF I like this article about naming of math by Kalid Azad. https://betterexplained.com/articles/learning-tip-idea-name/ Both articles mentioned about Gauss, who suggested to use other names of positive, negative, and imaginary numbers. Gauss wrote these names are wrong and that is one of the reason people didn't get why negative times negative is positive, or, pure positive imaginary times pure positive imaginary is negative real number. I made a few videos about explaining why -1 * -1 = +1, too. Explanation: why -1 * -1 = +1 by pattern https://youtu.be/uD7JRdAzKP8 Explanation: why -1 * -1 = +1 by climbing a mountain https://youtu.be/uD7JRdAzKP8 But actually Gauss's insight is much powerful. The original is in the Gauß, Werke, Bd. 2, S. 178 . Hätte man +1, -1, √-1) nicht positiv, negative, imaginäre (oder gar um
Post a Comment
Read more

Why parallelogram area is |ad-bc|?

Here is my question. The area of parallelogram is the difference of these two rectangles (red rectangle - blue rectangle). This is not intuitive for me. If you also think it is not so intuitive, you might interested in my slides. I try to explain this for hight school students. Slides:  A bit intuitive (for me) explanation of area of parallelogram  (to my site, external link) . 
Post a Comment
Read more