Inhalt:

Modernste GPUs (graphics processing units) erlauben inzwischen echtzeitfähiges Ray Tracing auf normaler PC-Hardware. Ray Tracing bietet gegenüber gebräuchlicher Rasterisierung klare Vorteile, wenn es um korrekte Reflexion, Brechung und Schatten geht.

Für Anwendungen im Bereich der Virtuellen Realität spielt die Interaktion mit dreidimensionalen Szenen eine extrem große Rolle. Die bisher für echtzeitfähiges Ray Tracing entwickelten Beschleunigungsstrukturen erlauben jedoch nur die Verarbeitung statischer Szenen ohne manipulierbare Objekte. Im vorangegangenen Projekt wurde bereits ein erster Ansatz für das Ray Tracing interaktiver Szenen prototypisch umgesetzt.

Hauptteil dieses Projektes wird die Erforschung und Implementierung von Beschleunigungsverfahren für GPU-basiertes Real-Time Ray Tracing interaktiver Szenen sein. Für die Umsetzung sollen auch aktuelle Technologien wie NVIDIAs CUDA betrachtet werden, welche es erlauben, moderne GPUs direkt als zusätzliche hochparallele Recheneinheit zu benutzen.

Engl. Kurzbeschreibung:
Lately high quality real-time ray tracing on modern graphics processing units (GPU) has become feasible. The central objective of this project is the prototypical implementation of ray tracing acceleration approaches for interactive scenes.

Ziele:

• Implementierung/Evaluierung aktueller Techniken für Ray Tracing auf moderner Graphikhardware (GPUs)

Lerninhalte:

• Verständnis algorithmischer Grundlagen von Ray Tracing
• Erarbeitung grundlegender Verfahren der echtzeitfähigen Computergraphik wie Szenen- und Geometrierepräsentationen, Transformationen sowie Texturierung und Beleuchtung
• Vertiefung in fortgeschrittene Themengebiete wie Beschleunigungsalgorithmen für Ray Tracing sowie Shading
• Graphikprogrammierung mit OpenGL
• Programmierung moderner Graphikhardware (GPUs) mittels Shading Hochsprachen und mittels direkter Programmierung

Referenzen:

• Horn, D. et al. (2007): Interactive k-D Tree GPU Raytracing; To be Presented at I3D 2007
• Ray Tracing (wikipedia)
• NVIDIA CUDA Homepage

Anrechnung:

• B. Sc. / M.Sc. - Forschungsprojekt
• Abrechnung: 16SWS / 22Credits

Termine:

• 17.Oktober 2007 16:00Uhr B11 R008
• 23.Oktober 2007 17:00Uhr B11 R117
• 30.Oktober 2007 18:00Uhr B11 R118
• 9.November 2007 10:00Uhr B11 R117

Vortragsthemen:

• Alexander Schiewe: Carr (2002), Purcell (2002), Purcell (2004)
• Thomas Klemmer: Karlsson (2004), Christen (2005)
• Martin Reichl: Guenther (2007), Keller (2006)
• Robert Dünger: Foley (2005), Popov (2007), Horn (2007)
• Markus Hartleb: Thrane (2005)