Bachelor's Thesis

Realistic rendering of SDF scenes

Final Thesis 14.03 MB

Author of thesis: Adam Žluva

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Michal Vlnas

Reviewer: Ing. Tomáš Milet, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on realistic rendering of scenes represented using signed distance functions. The goal of the thesis is to design and implement a solution for modeling SDF scenes and rendering them using physically based techniques. The thesis uses constructive solid geometry for composing shapes, the Sphere Tracing algorithm for finding intersections with implicit geometry, and Path Tracing for simulating light transport in the scene. The resulting solution enables the creation of procedural scenes with complex geometry, smooth transitions between objects, and realistic lighting. The results show that SDF representation is suitable for modeling shapes that are difficult to describe using polygonal representation, and that it can be combined with physically based rendering.

Keywords:

Computer graphics, signed distance functions, realistic rendering, Path Tracing, Monte Carlo integration, physically based rendering, geometric representation

Date of defence

19.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.

Topics for thesis defence

  1. Jakým způsobem by šlo práci akcelerovat?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

prof. Dr. Ing. Jan Černocký (předseda)
doc. Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Aleš Smrčka, Ph.D. (člen)
Ing. Matěj Grégr, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Milet, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Michal Vlnas

Celkově musím hodnotit velmi kladně, jelikož student byl aktivní, iniciativní a vytvořil dobrou práci. 

Evaluation criteria Verbal classification
Informace k zadání

Zadání je dle mého názoru lehce obtížnější. Celkově student dle mého názoru dosáhl velmi dobrých výsledků s nimiž jsem spokojen. Práce je zaměřena více na geometrickou reprezentaci pomocí SDF než na samotné zobrazování -- z toho důvodu není kladen důraz na metrické porovnání výstupů s existujícími nástroji.

Práce s literaturou

Student obdržel doporučenou literaturu a následně sám vyhledával další zdroje.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Student byl aktivní po celou dobu řešení, na konzultace přicházel připraven a ukazoval postup v práci.

Aktivita při dokončování

Práce byla dokončena lehce na poslední chvíli, avšak byla dostatečně konzultována, včetně definitivní verze.

Publikační činnost, ocenění

-

Points proposed by supervisor: 90

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Tomáš Milet, Ph.D.

Celkově práce působí mírně nadprůměrně. Množství odvedené práce je průměrné, ale je kvalitní. Technická dokumentace neobsahuje mnoho chyb. Z těchto důvodů hodnotím známkou B (80 bodů).

Evaluation criteria Verbal classification Points
Náročnost zadání

Evaluation level: průměrně obtížné zadání

Zadání je průměrně obtížné.

Prezentační úroveň technické zprávy

Technická zpráva je dobře strukturovaná a dobře pochopitelná. Místy se objevují méně čitelné sekce.

80
Formální úprava technické zprávy

Po formální a jazykové stránce neobsahuje práce příliš problémů.

Příklady chyb:

  • budoucí čas
  • minulý čas
  • chybějící nezlomitelná mezera
  • první osoba množného čísla
  • citační čísla uvedená jako větný člen ("... převzaty z [17].")
80
Realizační výstup

Aplikace je funkční, zdrojové kódy rozsáhlé, strukturované a komentované. Výsledná realizace a obrázky jsou povedené. Celkově nelze proti realizaci moc věcí vytknout.

90
Využitelnost výsledků

Práce může posloužit jako zdroj informací pro zobrazování SDF scén.

Rozsah splnění požadavků zadání

Evaluation level: zadání splněno

Body zadání jsou splněny.

Rozsah technické zprávy

Evaluation level: je v obvyklém rozmezí

Délka technické zprávy je průměrná.

Práce s literaturou

Práce využivá 28 zdrojů informací. Zdroje jsou vhodné a kvalitní. Citace jsou v textu umístněny vhodně. 

90
Topics for thesis defence:
  1. Jakým způsobem by šlo práci akcelerovat?
Points proposed by reviewer: 80

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová