Departamento de Informática (UM)

Visualização e Iluminação

14623 [ME78ME7800006549]

Mestrado em Engenharia Informática [MEINF]

S2

Luís Paulo Peixoto Santos

Objetivos

Os conteúdos implicam a apresentação gradual dos fundamentos teóricos associados à iluminação global, convergindo numa análise aprofundada da equação de transporte de luz. Algoritmos que aproximam esta equação, baseados em Monte Carlo, são posteriormente introduzidos, apresentados à luz do modelo matemático que os sustenta.
Esta organização facilita a compreensão da relação algoritmo / modelo matemático, evidenciando limitações e vantagens funcionais relativas através das simplificações introduzidas na equação de transporte de luz.
Esta abordagem formal potencia o espírito crítico e criativo, pois a alteração das simplificações introduzidas na equação resultará em algoritmos alternativos, que serão avaliadas de forma autónoma pelos estudantes.
A aplicação de metodologias de avaliação de resultados regularmente utilizadas pela comunidade permitirá aos formandos avaliar os respectivos resultados de forma sistemática, rigorosa e comparável com os resultados de terceiros.

Programa

1. Modelos de iluminação empíricos e baseados na física
2. Radiometria e Fotometria
3. Mecanismos de transporte de luz, a BRDF e a equação de transporte de luz
4. Ray tracing
5. Integração de Monte Carlo
6. Algoritmos de iluminação global: path tracing, bidirectional path tracing, umltiple importance sampling
7.Métricas e metodologias de avaliação dos resultados

Bibliografia

Physically Based Rendering: From Theory To Implementation Matt Pharr, Wenzel Jakob, and Greg Humphreys Morgan Kaufmann Publishers; 3rd ed. edition (November 25, 2016) (http://www.pbr-book.org/).

"Monte Carlo Methods in Global Illumination - Photo-realistic Rendering with Randomization" László Szirmay-Kalos VDM Verlag, 2008.

Resultados da aprendizagem

- Caracterizar qualitativamente o problema da iluminação global.
- Formular algoritmos de rendering em função da equação de transporte de luz.
- Projectar soluções para problemas de iluminação por recombinação de abordagens conhecidas.
- Implementar algoritmos de iluminação global.
- Avaliar algoritmos de iluminação global através dos respectivos resultados (imagens).
- Exibir uma capacidade de comunicação escrita e oral fluida e alicerçada no espírito crítico.

Método de avaliação

40..60% prova escrita;
35..50% trabalho de síntese, e respetiva apresentação, sobre um artigo seminal na área.
35..50% projecto prático: concepção, desenvolvimento, teste de código para a resolução de um problema específico, seguido de apresentação.

Funcionamento

Turno: T 1; Docente: Luís Paulo Peixoto Santos; Dep.: DI; Horas: 15.
Turno: PL 1; Docente: Luís Paulo Peixoto Santos; Dep.: DI; Horas: 30.