Globale Echtzeitbeleuchtung durch Resampling-Verfahren

• Antragsteller: Professor Dr. Thorsten Grosch
• Fachliche Zuordnung: Bild- und Sprachverarbeitung, Computergraphik und Visualisierung, Human Computer Interaction, Ubiquitous und Wearable Computing
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560374085

Bei der Simulation Globaler Beleuchtung kommen heute meistens Monte-Carlo-Verfahren zum Einsatz, mit denen die Integralgleichung zur Lichtausbreitung numerisch durch zufällig generierte Pfade gelöst wird. Mit der seit einigen Jahren erhältlichen Ray-Tracing-Hardware lässt sich diese Simulation mit interaktiver Geschwindigkeit darstellen, zeigt aber aber noch verrauschte Bilder. Durch das ReSTIR-Verfahren (Reservoir-based Spatio-temporal Importance Resampling) sind auch erste echtzeitfähige Beleuchtungssimulationen möglich. Dabei wird eine komplexe Samplingfunktion mehrstufig durch einfache Samplingfunktionen angenähert, und durch mehrfache Wiederverwendung der Beleuchtungsergebnisse in Reservoiren das Rauschen deutlich reduziert. In diesem Projekt soll die Forschung im Bereich der ReSTIR-Verfahren weitergeführt werden. Einen Schwerpunkt bilden dabei echtzeitfähige, bidirektionale Monte-Carlo-Techniken zur weiteren Verbesserung der Bildqualität durch Simulation zusätzlicher Lichtpfade. Weiterhin sollen reale, komplexe Lichtquellen aus Glas und Spiegeln mit in die Simulation integriert werden, sowie die echtzeitfähige Beleuchtung großer, ausgedehnter Szenen ohne sichtbaren Qualitätsverlust.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen