Фещенко, Іван Олександрович2022-12-292022-12-292022-12Фещенко, І. О. Оптимізація продуктивності рендерингу методом трасування променів у реальному часі : магістерська дис. : 123 Комп'ютерна інженерія / Фещенко Іван Олександрович. – Київ, 2022. – 85 с.https://ela.kpi.ua/handle/123456789/51586Актуальність теми. У наш час використання комп'ютерної графіки є повсюдним: від комп’ютерних ігор до презентацій концептів нових технологій. Розвиток даної галузі інфомаційних технологій стрімко набирає оберти і кожного року компанії представляють все більше новинок: апаратне забезпечення, програмне забезпечення, нові методи рендерингу, постобробки, тощо. При всьому важливою проблемою є також задача покращення і оптимізації будь-яких з представлених рішень Саме тому дослідження та пошук нових підходів у сфері вдосконалення технологій комп’ютерної графіки є актуальною і важливою задачею, як з наукової, так і з практичної точки зору. Об’єктом дослідження є процес отримання зображення тривимірної сцени на дисплеї. Предметом дослідження є методика оптимізації продуктивності рендерингу, який використовує метод трасування променів. Мета роботи: підвищення продуктивності методу трасування променів; розробка власного модифікованого алгоритму рендерингу на основі здобутої інформації; оцінка та грунтовне тестування ефективності модифікованої алгоритму, порівняння з оригінальним для демонстрації переваг. Наукова новизна полягає у наступному: 1. Використання адаптованої технології суперсемплінгу для оптимізації продуктивності рендерингу. 2. Запропоновано метод, який базується на використанні трикутної піксельної сітки і пристосований до використання його алгоритмом рендерингу, та використовує шейдери у якості доступного апаратного прискорення. Практична цінність отриманих результатів в роботі полягає у можливості використання розробленого та оптимізованого алгоритму у будь-які системи рендерингу, які підтримують метод трасування променів, так як питання продуктивності для настільки ресурсозатратного методу є критичним. Інтеграція може потенціально підвищити швидкодію системи на 10%, як показало тестування. Апробація роботи. Основні положення та результати роботи були представлені на наукових конференціях: 1. XV науковій конференції магістрантів та аспірантів «Прикладна математика та комп’ютинг» ПМК-2022 (Київ, 16-18 листопада 2022 р.) та опубліковані у збірнику тез доповідей «Особливості апаратно-прискореного алгоритму рендерингу на основі трасування променів», 324 – 329с; 2. VI Міжнародна науково-практична конференція “MODERN RESEARCH IN WORLD SCIENCE”, 4-6.09.2022 Львів, Україна, 264-269с; 3. Науковий журнал «Комп'ютерно-інтегровані технології: освіта, наука, виробництво» стаття «Адаптування технології суперсемплінгу для збільшення продуктивності рендерингу зображення методом трасування променів у реальному часі»; 4. Свідоцтво №114324 авторського права програмний продукт «Raytracer module» (Київ, 19 серпня 2022 р.). Структура та обсяг роботи. Магістерська дисертація складається з вступу, трьох розділів та висновків. У вступі подано загальну характеристику роботи, зроблено оцінку сучасного стану проблеми, обґрунтовано актуальність напрямку досліджень, сформульовано мету і задачі досліджень, показано наукову новизну отриманих результатів і практичну цінність роботи, наведено відомості про апробацію результатів і їхнє впровадження. У першому розділі розглянуто існуючі методи покращення продуктивності рендерингу методом трасування променів у реальному часі, а також проведений аналіз, який дає змогу визначити основні переваги та недоліки вже існуючих технологій та методів. У другому розділі наведено результати дослідження потенціальних підходів та методів, які можна використати для оптимізації. У третьому розділі вказано підходи при створенні покращеного алгоритму рендерингу на основі здобутої інформації, а також надається оцінка та результати тестування ефективності створеної програми, порівняння з оригінальним алгоритмом. У висновках представлені результати проведеної роботи, виділено основні результати, які були досягнуті у роботі. Робота представлена на 85 аркушах, містить посилання на список використаних літературних джерел.ukтрасування променів, рендерингрендерингray tracingrenderingMaster Thesis85 с.004.05