| Περίληψη : | Virtual reality (VR) describes an immersive, highly interactive simulated environment. Its principal objective is to suspend belief, providing a life-like, vivid experience. A way to accomplish this is by proper stimulation of the user’s senses, e.g. sight, hearing, touch, smell and taste. In today’s world, virtual reality is becoming increasingly mainstream, as the number of households owning a VR headset is constantly rising. In general, this equipment focuses on the visual and, occasionally, auditory aspects of VR, using stereoscopic displays and surround sound systems. Although a few of those headsets operate autonomously, the majority of them utilizes input acquired from computers, smart-phones and any other device capable of outputting the necessary data. The information stream that corresponds to the visual stimulus should be supplied at a high framerate and accurately emulate the user’s motion. Additionally, it should provide a realistic representation of the surrounding environment, abiding by the laws of physics. On one hand, this implies inclusion of phenomena and events such as gravity, collisions, etc. On the other hand, this translates into a physically correct lighting model, i.e. photorealism. Due to the cost of stereoscopic rendering and photorealism, most VR applications use inferior graphics, reducing the level of immersion in the process. For the purposes of this thesis, we develop a photorealistic VR renderer designed to operate as a stepping stone for future experimentation and testing on novel techniques and ideas, that aim to tackle the current limitations of photorealistic virtual reality. To accommodate this, a graphics engine was programmed from scratch for the purpose of hosting our specialized renderer.
Ο όρος εικονική πραγματικότητα (VR) περιγράφει ένα εντυπωσιακό, διαδραστικό προσομοιωμένο περιβάλλον. Ο κύριος στόχος της είναι να πείσει τον χρήστη ότι βρίσκεται μέσα σε ένα πραγματικό περιβάλλον. ΄Ενας τρόπος για να επιτευχθεί αυτό είναι με την κατάλληλη διέγερση των αισθήσεων του, όπως για παράδειγμα την όραση, την ακοή, την αφή, την όσφρηση και την γεύση του. Στη σημερινή εποχή, η εικονική πραγματικότητα καθίσταται ολοένα και περισσότερο δημοφιλής, καθώς ο αριθμός των ανθρώπων που κατέχουν γυαλιά VR αυξάνεται συνεχώς. Γενικά, ο εξοπλισμός αυτός επικεντρώνεται στις οπτικές και, ενίοτε, ακουστικές πτυχές του VR, χρησιμοποιώντας στερεοσκοπικές οθόνες και συστήματα στερεοφωνικού ήχου. Παρόλο που μερικά από αυτά τα εξαρτήματα λειτουργούν αυτόνομα, η πλειοψηφία τους λαμβάνει οπτικοακουστικές πληροφορίες από υπολογιστές, smart-phones και κάθε άλλη συσκευή ικανή να παράγει τα απαραίτητα δεδομένα. Η ροή των πληροφοριών που αντιστοιχεί στα οπτικά ερεθίσματα θα πρέπει να παρέχεται σε υψηλή συχνότητα και να μιμείται με ακρίβεια τις κινήσεις του χρήστη. Επιπλέον, θα πρέπει να παρέχει μια ρεαλιστική αναπαράσταση του περιβάλλοντος χώρου, τηρώντας τους νόμους της φυσικής. Από τη μία πλευρά, αυτό συνεπάγεται τη συμπερίληψη φαινομένων όπως η βαρύτητα, συγκρούσεις κλπ. Από την άλλη πλευρά, αυτό μεταφράζεται σε ένα φυσικά σωστό μοντέλο φωτισμού, δηλαδή στον φωτορεαλισμό. Λόγω του κόστους της στερεοσκοπικής, φωτορεαλιστικής φωτοαπόδοσης, οι περισσότερες εφαρμογές VR χρησιμοποιούν κατώτερα γραφικά, μειώνοντας την οπτική τους πιστότητα. Για τους σκοπούς της παρούσας διατριβής, αναπτύσσουμε ένα φωτοαποδότη φωτορεαλιστικού VR σχεδιασμένο για να λειτουργήσει ως ορόσημο για μελλοντικούς πειραματισμούς και δοκιμές σε νέες τεχνικές και ιδέες που στοχεύουν στην αντιμετώπιση των σημερινών περιορισμών της φωτορεαλιστικής εικονικής πραγματικότητας. Για τη φιλοξενία αυτού του έργου μας μια νέα μηχανή γραφικών προγραμματίστηκε από το μηδέν.
|
|---|
Copyright © 2013 Βιβλιοθήκη Ο.Π.Α. Με την επιφύλαξη παντός δικαιώματος.