Path Tracing in 5 minutes

Slide for OSK Summer 2020 Lightning Talk.
Code is available at https://github.com/yumcyaWiz/pathtracing_in_5minutes
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Transcript

1. Path Tracing in 5 minutes シングルファイルで拡張しやすいパストレーサーを作る @yumcyawiz 2020/08/15 OSK 夏休み LT 会 2020
2. Intro 「レイトレ」してみたいなあ 「レイトレすごい！ 」 「時代はレイトレーシング」 最近こんな言葉をよく聞く気がします 1
3. Intro でも・ ・ ・ 「レイトレしてみたいけど難しそう」 「C++ よくわからん」 レイトレしたくても参入障壁は大きいようです 2
4. Intro そこで今回は見るだけで C++ でレイトレーサーを書いた気持ちにな れる LT をします 3
5. Goal 後で拡張しやすいパストレーサーをシングルファイルで作る Figure 1: 今回のレンダラーで出た絵 4
6. Project Setup
7. Project Setup 今回使うのは • C++17 • CMake • OpenMP 5
8. CMake Figure 2: CMakeLists.txt 6
9. Build Figure 3: Build の様子 7
10. Coding
11. Vec3 Vec3 は 3 次元ベクトルを表すクラス 8
12. Ray Ray は始点 (Vec3) と方向 (Vec3) を持つ Figure 5: Ray Class 9
13. RNG PCG32 を使って乱数生成 Figure 6: PCG32 Random Number Generator 10
14. Sampler 乱数生成器のラッパー Figure 7: Sampler Class 11
15. Film カメラのフィルム (画像) を表すクラス Figure 8: Film Class 12
16. Film PPM 出力部分 Figure 9: Film Class 13
17. Camera レイを生成するところ ピンホールカメラモデル Figure 10: Camera Class 14
18. Material 物体表面の反射特性を表すクラス レイを反射させる役割を持つ Figure 11: Material Class 15
19. Light 光源を表現するクラス Figure 12: Light Class 16
20. IntersectInfo 交差計算の結果を表現する構造体 Figure 13: IntersectInfo Struct 17
21. Shape 物体の形を表現する抽象クラス Figure 14: Shape Class 18
22. Sphere 球体を表現するクラス Figure 15: Sphere Class 19
23. Plane 平面を表現するクラス Figure 16: Plane Class 20
24. Primitive 物体を表現するクラス Material, Light, Shape を一緒に持つ Figure 17: Primitive Class 21
25. Sky 空の色を表現するクラス Figure 18: Sky Class 22
26. Scene シーンを表現するクラス カメラ, 物体集合, 空を一緒に持つ Figure 19: Scene Class 23
27. Integrator レイの持つ放射輝度を計算する パストレ Figure 20: Integrator Class 24
28. Renderer レンダリングを行う部分 Figure 21: Renderer Class 25
29. main main 関数 Figure 22: main 関数 26
30. Rendering
31. Test Scene Figure 23: Test Scene 27
32. CornellBox Scene Figure 24: Cornell Box 28