Рубрика «Работа с 3D-графикой» - 21

В 1943 году американские нейропсихологи Мак-Каллок и Питтс разработали компьютерную модель нейронной сети, а в 1958 первая работающая однослойная сеть распознавала некоторые буквы. Сейчас же нейросети для чего только не используются: для прогнозирования курса валют, диагностики болезней, автопилотов и построения графики в компьютерных играх. Как раз про последнее и поговорим.

Евгений Туманов работает Deep Learning инженером в компании NVIDIA. По итогам его выступления на конференции HighLoad++ мы подготовили рассказ о применении Machine Learning и Deep Learning в графике. Машинное обучение не заканчивается на NLP, Computer Vision, рекомендательных системах и задачах поиска. Даже если вы не очень знакомы с этим направлением, то сможете применить наработки из статьи в своей области или индустрии.

Рассказ будет состоять из состоит из трех частей. Мы сделаем обзор задач в графике, которые решаются с помощью машинного обучения, выведем главную идею, и опишем кейс применения этой идеи в определенной задаче, а конкретно — в рендеринге облаков.Читать полностью »

Привет! В данной статье представлена простая реализация Reflective Shadow Maps (алгоритм описан в предыдущей статье). Далее я объясню, как я это сделал и какие подводные камни были. Также будут рассмотрены некоторые возможные оптимизации.

image
Рисунок 1: Слева направо: без RSM, с RSM, разница
Читать полностью »

SMAA: улучшенное субпиксельное морфологическое сглаживание - 1

Данная статья основана на журнале Хорхе Хименеса, Хосе Эчеварриа, Тиаго Соуса и Диего Гутьерреса.

Их демо реализации SMAA можно посмотреть здесь (файл .exe). На моём GTX 960 2GB оно работает вполне нормально.

Старые способы сглаживания (антиалиасинга)

Долгие годы стандартами для реализации сглаживания были методы MSAA (Multisampling Antialiasing) и SSAA (Supersampling Antialiasing). На самом деле, они и по-прежнему обеспечивают наивысшее качество среди всех современных методов сглаживания. Как мы знаем, алиасинг возникает из-за нехватки сэмплов, как на пространственном (ломаные линии), так и на временном уровне (мерцание), обычно рядом с гранями и областями изображения с высоким/низким контрастом. Для борьбы с ним у нас имеются два способа, которые когда-то были единственными решениями: Supersampling и Multisampling. При суперсэмплинге мы увеличиваем изображение, а затем снижаем его дискретизацию до нужного разрешения. Этот принцип отлично работает, потому что распространяется на все аспекты проблемы. При мультисемплинге используется похожее решение. В этом методе каждый сэмпл дублируется на основание определённого коэффициента. При современных больших разрешениях для этого требуются достаточно мощные графические карты. Поэтому нам нужны новые методы сглаживания, как на пространственном, так и на временном уровнях. Все эти методы используют в своей работе один алгоритм — распознавание краёв. Но они выполняют и другие операции.
Читать полностью »

image

Привет! Представляю вашему вниманию перевод статьи «Reflective Shadow Maps» автора Eric Polman.

Reflective Shadow Maps (RSM) (отражающие карты теней) ― это алгоритм, расширяющий “простые” shadow map. Алгоритм учитывает свет, рассеянный после первого попадания на поверхность (diffuse). Это означает, что кроме прямого освещения, вы получаете непрямое освещение. В данной статье я разберу алгоритм из официальной статьи, чтобы объяснить его по-человечески. Я также кратко расскажу о shadow mapping.
Читать полностью »

image

Программист Майкл Абраш, в середине 90-х приглашённый Джоном Кармаком для работы над движком первого Quake, написал в процессе разработки серию статей. Это вторая колонка из данной серии. Перевод первой находится здесь.

Должен признаться: меня достал классический рок. В последний раз я с радостью слушал что-нибудь из Cars или Boston довольно давно, около 20 лет назад. Кроме того, меня никогда особо не привлекали Боб Сигер и Queen, не говоря уже об Элвисе, так что здесь мало что изменилось. Но я понимал, что нечто изменилось, когда мне хотелось переключить радио, услышав Allman Brothers, или Steely Dan, или Pink Floyd, или, господи, прости, Beatles (но только на таких вещах, как «Hello Goodbye» и «I’ll Cry Instead», а не «Ticket to Ride» или «A Day in the Life»; я ещё не зашёл настолько далеко). Долго искать причины этого не пришлось; я слушал одни и те же песни четверть века, и просто от них устал.

Я рассказываю это всё таким образом потому, что когда мы с моей дочерью однажды вечером ехали из кафе, в машине впервые была включена радиостанция «Альтернативы нет».

Мы говорим о десятилетней девочке, росшей на постоянной диете из старых хитов. Ей нравятся мелодии, легко запоминающиеся песни и хорошие певцы. Ничего из этого не найдёшь, слушая станцию про альтернативный рок. Поэтому неудивительно, что когда я включил радио, она первым делом сказала «Фу!»

Но вот что меня удивило: послушав какое-то время, она сказала: «Знаешь, папа, а на это на самом деле интересно».

Это не только намекнуло мне о том, какая музыка будет грохотать по всему дому, когда она станет тинейджером. Её быстрое принятие альтернативного рока (по сравнению с моим длящимся десяток лет увлечением музыкой собственной юности) напомнило мне кое о чём, что легко забывается, когда становишься старше и образ жизни становится устоявшимся. Это напомнило мне, что необходимо сохранять открытость сознания и быть готовым — более того, стремиться — пробовать новые вещи.Читать полностью »

Привет! Представляю вашему вниманию перевод статьи «Dynamic Local Exposure» автора John Chapman.

image

В данной статье я представлю пару идей о динамической локальной экспозиции в HDR рендеринге. У Барта Вронски уже есть отличная статья на эту тему и я очень рекомендую ее прочитать прямо сейчас, если вы еще этого не сделали; идеи здесь, в большей степени, основаны на его статье. В конце я включил несколько других замечательных ссылок.

Low/High Dynamic Range

В старые добрые времена (1990-е) игры рендерились непосредственно в отображаемом LDR (узкий динамический диапазон) формате (гамма пространство, 8 бит). Это было просто и дешево, но, с другой стороны, значительно мешало созданию действительно фотореалистичной картинки.

В настоящее время, особенно с появлением PBR (physically-based rendering), игры рендерятся с гигантским динамическим диапазоном в линейном пространстве с более высокой точностью. С таким движением к фотореализму приходит реальная проблема: как мы можем отобразить HDR изображение в LDR?
Читать полностью »

Продолжаем разговор про 3Д шутер за выходные. Если что, то напоминаю, что это вторая половина:

Как я и говорил, я всеми силами поддерживаю желание в студентах делать что-то своими руками. В частности, когда я читаю курс лекций по введению в программирование, то в качестве практических занятий я оставляю им практически полную свободу. Ограничений только два: язык программирования (С++) и тема проекта, это должна быть видеоигра. Вот пример одной из сотен игр, которые сделали мои студенты-первокурсники:

К сожалению, большинство студентов выбирает простые игры типа 2Д платформеров. Я пишу эту статью для того, чтобы показать, что создание иллюзии трёхмерного мира ничуть не сложнее клонирования марио броз.
Читать полностью »

Этот текст предназначен для тех, кто только осваивает программирование. Основная идея в том, чтобы показать этап за этапом, как можно самостоятельно сделать игру à la Wolfenstein 3D. Внимание, я совершенно не собираюсь соревноваться с Кармаком, он гений и его код прекрасен. Я же целюсь совсем в другое место: я использую огромную вычислительную мощность современных компьютеров для того, чтобы студенты могли создавать забавные проекты за несколько дней, не погрязая в дебрях оптимизации. Я специально пишу медленный код, так как он существенно короче и просто понятнее. Кармак пишет 0x5f3759df, я же пишу 1/sqrt(x). Мы преследуем разные цели.

Я убеждён, что хороший программист получается только из того, кто кодит дома в своё удовольствие, а не только просиживает штаны на парах в университете. В нашем университете программистов учат на бесконечной череде всяких библиотечных каталогов и прочей скукоте. Брр. Моя цель — показать примеры проектов, которые интересно программировать. Это замкнутый круг: если интересно делать проект, то человек проводит над ним немало времени, набирается опыта, и видит вокруг ещё больше интересного (оно же стало доступнее!), и снова погружается в новый проект. Это называется проектное обучение, вокруг сплошной профит.

Простыня получилась длинная, поэтому я разбил текст на две части:

Выполнение кода из моего репозитория выглядит вот так:

Это не законченная игра, но только заготовка для студентов. Пример законченной игры, написанной двумя первокурсниками, смотрите во второй части.
Читать полностью »

Пришли очередные выходные, надо написать пару десятков строк кода и нарисовать картинку, да лучше не одну. Итак, на прошлых и позапрошлых выходных я показал, как делать трассировку лучей и даже взрывать всякое. Это многих удивляет, но комьпютерная графика — очень простая вещь, пары сотен строк голого C++ вполне хватает на создание интересных картинок.

Тема сегдоняшнего разговора — бинокулярное зрение, причём сегодня даже до ста строк кода не дотянем. Умея рендерить трёхмерные сцены было бы глупо пройти мимо стерепар, сегодня будем рисовать примерно вот такое:

Три картинки за одно воскресенье: о создании бюджетных стереоизображений на пальцах (стереограмма, анаглиф, стереоскоп) - 1

Читать полностью »

Тайлер Анлауф подготовил подробный анализ модульного окружения ROME: Church of Sant’Ivo созданного им в UE4 и 3ds Max. В статье он рассказывает о предварительном черновом плане (blockout), модульной сборке, освещении, постобработке и многом другом.

Сложное модульное архитектурное окружение в UE4 - 1

ROME: Church of Sant’Ivo

В данном анализе я поделюсь с вами своим процессом работы над ROME: Church of Sant’Ivo, хитростями, которым научился, трудностями, с которыми столкнулся во время работы, а также планами под дальнейшему усовершенствованию сцены, потому что она пока ещё не завершена.

Сложное модульное архитектурное окружение в UE4 - 2

Цели проекта

Задачи этого проекта заключались в усовершенствовании моего процесса работы над графикой, изучении Unreal Engine и улучшении моих навыков работы с освещением, цветом и композицией. Храм Сант-Иво алла Сапиенца соответствует целям проекта — в нём очевидно заметны возможности работы с модульной структурой, освещением, цветом и композицией.

Полезно было выбрать место, которое бы находило во мне отклик и вдохновляло меня. Этот архитектурный шедевр периода раннего римского барокко имеет богатую историю, величественный архитектурный язык и масштаб, который я нахожу интригующим. Этот масштаб также вызывал сложности из-за ограничений времени, поэтому мне нужно было всё тщательно спланировать.
Читать полностью »


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js