Comparison of Modern Omnidirectional Precise Shadowing Techniques Versus Ray Tracing

• https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cgf.14425

stínové algoritmy vykreslování vykreslovací systémy sledování paprsku

Tento článek prezentuje podrobné porovnání nejmodernějších algoritmů pro vykreslování přesných stínů ze všesměrových bodových světelných zdrojů. Zvolili jsme několik typů algoritmů, začínající metodou využívající stencil buffer, algoritmy využívající různé akcelerační struktury až po hardwarově akcelerovaný ray-tracing. Některé metody se nám podařilo vylepšit - lepší robustnost, vyšší výkon; přinášíme taktéž první multiplatformní implementaci některých algoritmů. Všechny metody byly testované na několika známých scénách v různých rozlišeních a na dvou různých platformách - s a bez jednotek pro podporu ray-tracingu. Měření byly vyhodnoceny na základě výkonu a spotřeby paměti. Akcelerovaný ray-tracing je nejrychlejší metodou mezi testovanými algoritmy, je také poměrně jednoduchý na implementaci a má nízkou spotřebu paměti. Metoda Omnidirectional Frustum-Traced Shadows má predikovatelnou spotřebu paměti a je druhou nejrychlejší metodou z testovaných metod. Naše implementace stencilových stínů překvapila tím, že byla rychlejší než jiné modernější algoritmy. Per-Triangle Shadow Volumes a Clustered Per-Triangle Shadow Volumes jsou metody náročné na implementaci a mají vysokou spotřebu paměti; druhá z nich však dobře škáluje s rostoucí složitostí scény a rozlišením. Metoda Deep Partitioned Shadow Volumes neexcelovala v žádném ze sledovaných parametrů, je vhodná spíše pro menší scény. Zdrojové kódy k testovacímu programu jsou veřejně dostupné.