diplomová práce

Více-pohledový Path Tracing

Text práce 16.5 MB

Autor práce: Ing. Ondřej Áč

Ak. rok: 2024/2025

Vedoucí: Ing. Michal Vlnas

Oponent: Ing. Tomáš Milet, Ph.D.

Abstrakt:

Tato práce se zabývá problematikou využití fotorealistických vykreslovacích metod v kontextu více-pohledového renderování, a jejich následnou aplikací při tvorbě výstupů určených pro zobrazení na 3D displejích. Pro dosažení tohoto cíle, práce využívá algoritmus adaptivního více-pohledového sledování cest, který je založen na principu sdílení světelných cest, jejichž prefix je viditelný z více různých pohledů, díky čemuž umožňuje urychlit konvergenci vykreslovaných scén. V práci jsou nejdříve popsány stěžejní principy metody sledování cest a již existující řešení více-pohledových algoritmů. Dále je popsán princip použitého více-pohledového algoritmu vykreslení, s následným představením jeho praktické implementace jako rozšíření do renderovacího systému knihovny Mitsuba 3. V neposlední řadě je provedeno zhodnocení rychlosti a kvality výstupů tohoto algoritmu oproti stávajícím metodám, včetně ukázky použití generovaných výstupů na 3D displeji.

Klíčová slova:

sledování cest, více-pohledový rendering, 3D zobrazení, Mitsuba

Termín obhajoby

26.06.2025

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaBznamka

Klasifikace

B

Průběh obhajoby

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, např. ohledně vymezení 3D fotorealistického vykreslení oproti stávajícím řešením či možnosti využití jiného renderovacího jádra. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B - velmi dobře.

Otázky k obhajobě

  1. Jaký je hlavní účel vaší práce? K čemu slouží a čemu pomůže?
  2. Jaké jsou vaše hlavní výsledky práce?
  3. Vysvětlete faktickou správnost rovnice 2.35 a dokažte, že je pravdivá.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Informační technologie a umělá inteligence (MITAI)

Specializace

Počítačová grafika a interakce (NGRI)

Složení komise

prof. Dr. Ing. Pavel Zemčík, dr. h. c. (předseda)
prof. Ing. Adam Herout, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Alexandr Meduna, CSc. (člen)
doc. Ing. Michal Španěl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Martin Čadík, Ph.D. (člen)
Ing. David Bařina, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Michal Vlnas

Celkově se jedná o perfektní práci. Student splnil zadání a ještě jej rozšířil o několik vylepšení (včetně uživ. rozhraní).  Implementovaný algoritmus byl oproti původnímu článku vylepšen a optimalizován na dané prostředí.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení
Informace k zadání

Cílem práce bylo implementovat algoritmus pro více-pohledové realistické zobrazování ve vědeckém prostředí Mitsuba Renderer. Zadání bych definoval jako značně obtížné, jelikož toto prostředí samo o sobě je velmi komplikované a současně i daný algoritmus (řešený dle vědeckého článku) je taktéž složitý. Výsledek byl navíc ještě optimalizován a testován pro 3D displeje typu Looking Glass. S celkovými výsledky jsem naprosto spokojen.

Aktivita při dokončování

Práce byla dokončena relativně na poslední chvíli, nicméně na kvalitě to dle mého názoru neubralo. Výslednou práci jsem několikrát viděl.

Publikační činnost, ocenění

-

Práce s literaturou

Student využil základní literaturu poskytnutou vedoucím a následně sám vyhledával další.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Student byl aktivní, svoji práci konzultoval (i když někdy celkem svérázným způsobem) a řešil vždy konkrétní problémy.

Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 97

Známka navržená vedoucím: A

Posudek oponenta
Ing. Tomáš Milet, Ph.D.

Kvalitu práce hlavně snižuje její těžká pochopitelnost daná neschopností danou problematiku efektivně vysvětlit. Kusy textu využívají nevhodný způsob prezentace informací. Ač na povrchu práce vypadá hezky, prezentační schopnosti značně pokulhávají. Realizace je povedená, ale celkový dojem je spíše průměrný.

Kritérium hodnocení Slovní hodnocení Body
Rozsah splnění požadavků zadání

Stupeň hodnocení: zadání splněno

Body zadání jsou splněny.

Rozsah technické zprávy

Stupeň hodnocení: je v obvyklém rozmezí

Technická práce je v obvyklém rozsahu, avšak mnoho textů je nepoužitelných, neboť selhává efektivně, názorně, srozumitelně a stručně předat nějakou informaci.

Prezentační úroveň technické zprávy

Pochopitelnost práce není dobrá. Některé části jsou těžce pochopitelné a chybí využití aparátů pro lepší a názornější vysvětlení, zvláště obrázků a diagramů. Jiné části jsou nepochopitelné. Celkově nemá text dostatečnou kvalitu na to, aby sděli užitečnou informaci. Čtenář dostane jen mlhavý přehled o tématu, ale hlubší pochopení je velmi obtížné.

Další chyby:

  • Vysvětlování některých termínů je přerušeno vysvětlením jiného.
  • Zaměněné vysvětlení konstant.
  • Chyby v rovnicích (např. na konci stránky 5).
40
Formální úprava technické zprávy

Práce obsahuje množství chyb, například:

  • Nesprávné využití budoucího času.
  • Bezobsažná slova.
  • Překlepy.
  • Nadbytečné čárky ve větách.
  • Chybějící čárky ve větách.
  • Jednořádkové odstavce.
  • Překlepy v rovnicích.
  • Nesprávný slovosled.
70
Práce s literaturou

Práce využívá 22 vhodných zdrojů informací. Jejich využití však obsahuje několik kritických chyb.

  • Odkazy na zdroje informací jsou uvedeny pouze číslem. Není uveden autor, název zdroje nebo typ.
  • Chybí čísla stran a proto je u rozsáhlých zdrojů téměř nemožné najít citovanou informaci.
  • Číselné odkazy na zdroje informací jsou použity jako větné členy.
70
Realizační výstup

Realizační výstup je odveden precizně. Zdrojové kódy jsou strukturované a rozdělené do podsložek.

90
Využitelnost výsledků

Práce by mohla posloužít jako startovací můstek pro vývoj vícepohledového path-traceru pro holografické displeje.

Náročnost zadání

Stupeň hodnocení: obtížnější zadání

Zadání je obtížnější. Důvodem je práce s mnoha technologiemi, které jsou netriviálně propojeny.

Otázky k obhajobě:
  1. Jaké jsou vaše hlavní výsledky práce?
  2. Jaký je hlavní účel vaší práce? K čemu slouží a čemu pomůže?
  3. Vysvětlete faktickou správnost rovnice 2.35 a dokažte, že je pravdivá.
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 70

Známka navržená oponentem: C

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová