Técnicas de aceleración para el método de radiosidad jerárquica

Resumen

Uno de los métodos que mejor modelan el comportamiento real de la luz en la búsqueda del realismo visual en imágenes construidas de forma sintética es el método de radiosidad. Este método presenta, sin embargo, el inconveniente de un alto coste computacional, tanto en tiempo de cálculo como en almacenamiento. Entre las numerosas variantes surgidas con el objetivo de rebajar la complejidad del método clásico destaca el método de radiosidad jerárquica, basado en la aplicación de una subdivisión adaptativa de la escena. El método de radiosidad jerárquica mantiene, no obstante, todavía una elevada complejidad que dificulta su explotación en escenas de gran tamaño. En este trabajo se han tratado de desarrollar nuevas soluciones para algunos de los diversos problemas que el método jerárquico de radiosidad plantea. El primer punto en el que se centra el trabajo es en la determinación de la visibilidad entre los distintos objetos de una escena (principal cuello de botella en un algoritmo de iluminación), analizando las principales soluciones existentes y proponiendo una nueva aproximación al problema, basada en aprovechar el principio de localidad en el espacio de direcciones de los rayos lanzados durante el proceso. Otro aspecto desarrollado en la tesis es la utilización de modelos geométricos de diferentes complejidades que permitan el tratamiento de escenas grandes con objetos detallados, independizando la correcta simulación de la distribución de la energía en la escena de la complejidad geométrica de los objetos que la componen. A este respecto se presenta una propuesta para el cálculo de la radiosidad jerárquica basada en el uso de esquemas de subdivisión de superficies. Por último, en esta tesis se propone una solución paralela para el aprovechamiento de sistemas distribuidos en la aplicación del método de radiosidad jerárquica en escenas de gran tamaño, realizando una distribución real de la geometría de la escena entre todas las memorias del sistema y con una aproximación multi-hilo para la ejecución, lo que va a permitir un mejor ajuste de la granularidad utilizada en la paralelización de las tareas.