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#レイトレ合宿 9のセミナーで使用した資料をアップロードしました。
「現代のGPUの実行スタイルとレイトレ (2023)」
現代のGPUが命令列をどのように実行しているかやレイテンシー隠蔽戦略について話しました。
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#レイトレ合宿 10終わりました～！
ボリューメトリック・スペクトラルなLVC-BPTを実装して指向性光源による光の経路の可視化・コースティクスのレンダリングを行いました。
1位でした！
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Tessellation-Free Displacement Mappingの実装を公開しました。日本語コメント付き。
ハイトマップから作るminmax mipmapと精度保証に使われるアフィン演算を組み合わせて、オンザフライなBVH構築によりテクセル粒度のdisplacementを実現。ベースは平面じゃなくてもOK。
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DXRが話題になってて良い機会なのでアップデート：
「レイトレーシング」分類 (2018)
"完全なる"レイトレによるレンダリングに必要な性能を見積もった上で過度な期待はできないという���と。
2018年時点での個人的見解
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湖に映る山って山が途切れたりして不思議な感じ。フレネル反射的には掠め見るほどよく反射率するのに。
NDF的にはどっかのグラフィックスの記事で見たゲルストナー波とやらの形状だと、正反射方向がgrazing angleだと波自体に遮られて山じゃなくて空の方向に向かうのが理由？
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3年ぶりの #レイトレ合宿 8でMulti-scatteringな雲の動画をレンダリングして1位を頂きました！
普通にやると重すぎて間に合わないのでNeural Radiance Cachingをボリュームに適用して高速化しました。
レンダラー紹介スライド
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Tessellation-Free Displacement Mapping続き。
Texture Transformの実装。オンザフライテッセレーションなのでBLAS AABBの更新だけで済む。
まだバグがあってたまにジオメトリが消える。
これが整理できたら公開したい。
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Nonlinear Ray Tracing for Displacement and Shell Mappingの追実装を公開しました。
JP/ENコメント有・要CUDA/OptiX
有理関数で表される曲線レイとTri, AABBとの交差判定により、三角形メッシュにジオメトリを貼り付けられる。
省メモリに自由度の高いディテールの付加。
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レイトレ合宿6
こんな感じの画像をレンダリングして一位頂きました！
三連覇です！ありがとうございます！
レンダラーはOptiXを用いていてこの画像は4K 300sppです。
#レイトレ合宿6
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Light Vertex Cache Bidirectional Path Tracing (LVC-BPT)をGPUレンダラーに実装した。
いくつかあるBPTのGPU実装の中では、GPU化にあたっての妥協とか複雑な改変がほぼなくて素直な手法。
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レイトレアドベントカレンダー2022の記事：
「GPUレイトレーシングにおける将来の標準かもしれない機能」を書きました。
RTX 40シリーズで導入された(される予定の)
- Opacity Micro-Map
- Displaced Micro-Mesh
- Shader Execution Reordering
について紹介しています。
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Shell Mapping、織物ジオメトリをでっちあげてみた。
通常のテクスチャーマッピングのように曲面に貼ったジオメトリを拡縮したり回転したり。
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GPU printfが話題になってたけどデバッグのために死ぬほど使ってる。ありがとうprintf。
printf無いとGPU上の複雑な実装のデバッグやってられんよ。
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Tessellation-Free Displacement Mappingの基本的な実装ができた。まずはBox可視化。オブジェクトの実体は三角形2枚。形状と切り離されたMinMaxミップマップとAffine Arithmeticを組み合わせて動的にBVHを作ってIntersection Shaderでトラバーサル。
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デバッグレンダリング (Debug Rendering)
レンダラー実装する際のデバッグレンダリングに関して記事を書きました。
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ReSTIR Final Gathering
コードもある。
読んでないけどReSTIR PTとかに比べるとだいぶ軽量みたい。
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#レイトレ合宿 10のセミナーで発表した資料です。
Decoupled Look-backと呼ぶテクニックを用いることで並列性を活かしつつVRAMアクセス量を削減したスキャン、そしてそれに基づくRadix Sortの新手法Onesweepについて紹介しています。
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レイトレってバズってるけど各��HW実装レベルが違うからレベル0-5まで分けたよっていう
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レイトレアドベントカレンダー2021の記事を書きました！
「逆関数法とジオメトリサンプリング実装例」
レンダラー実装にあたってよく使用する逆関数法の理論と球面や平面、球面三角形のサンプリングについて紹介しています。
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Nonlinear Ray Tracing for Displacement and Shell MappingのDisplacementの基礎的な実装ができた。
テクスチャー空間で交差判定することによりオーバーラップが無くなるので、曲がったベースサーフェスにおいてTFDMより性能低下が少ない特性は確認できた。
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AMDのGPGPU資料が上がっていた。
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Ray Tracing Gems IIに掲載のReGIRの実装、ソース公開しました。
Temporal Reuseに関しては文献の実装と変えていて、ReSTIRのような形式にしています。基本的な実装は終わってますがまだやり残していること: Scrolling Clipmap対応とMISサポート。
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Tessellation-Free Displacement Mapping、テクセルあたり2つの三角形化。輪郭的にはこれで十分、BilinearやB-Splineはシェーディングの連続性がもっと欲しいときに使うが未実装で次のステップ。
あとInteger LoDも対応。Continuous LoD対応はまだ。
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Direct HDR Capture of the Sun and Sky
現実通りのダイナミックレンジを収録したIBLがある。空と太陽部で300000倍くらい輝度が違う。リファレンスに使えそう。
今まで気が付かなかった...
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レイトレ合宿9 アドベントカレンダーの記事を書きました。
Displacement Micro-Mapについて書きました。
新規記事ではなく以前出した記事に追記しました。
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寄り道して"Efficient Incoherent Ray Traversal on GPUs through Compressed Wide BVHs"を試してみている。
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レイトレ合宿8のアドベントカレンダー2週目、SVGFことSpatiotemporal Variance-Guided Filteringの概要解説記事を書きました。
また、記事でも言及していますがSVGFのコードもいつものリポジトリに置きました。
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#レイトレ合宿 7でこんな画像をレンダリングして5位を頂きました！
4連覇ならずは悔しいですが皆様大変すばらしい作品でした。またレベルが上がった...！
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Nonlinear Ray Tracing、細かい最適化の前にとりあえずTexture Transformが正しく動くように。
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レイトレ合宿6のアドベントカレンダー1週目の記事
双方向(反射率|透過率|散乱)分布関数 (B(R|T|S)DF)
を書きました😁
biconical reflectanceを通じた様々な反射率用語についても言及しています。
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夜な夜な...
レイトレ合宿7のアドベントカレンダー1週目の記事
シェーディングのための正規直交基底 (Orthonormal Basis)
を書きました。
ちょっとまだ雑なので例によって今後いくらかブラッシュアップします。
テクスチャー座標方向の求め方も追加しようかな。
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最近ReSTIRを始めとしてグラフィックス界隈で超人気のResampled Importance Sampling (RIS)について解説(半分は自分の理解整理)を書きました。組み合わせて使用されるWeighted Reservoir Samplingについては近日別の���事を書こうと思います。
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来年のCEDECでパストレーシングあたりの理論・用語 (モンテカルロ積分から始まりNEE, MISくらいまで)に関するセッションできないかなーと思案チュウ
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レイトレ合宿4!?()
ではこんな画像をレンダリングして念願の1位を頂けました。
レンダラー紹介スライドもアップロードしました。
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Neural Radiance Caching実装チュウ
ニューラルネットワーク部分にはtiny-cuda-nn使用。
動画はキャッシュを直接可視化したもの。実際にはセカンダリーレイ以降で使用する。
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レイトレアドベントカレンダー2020の記事を書きました！
OptiX/DXRとシェーダーテーブル
ちょっといつもとは変えて実装面な話です。
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GPUにLight Tracing実装した。キレの良いコースティクスが出て良い感じ。
ただライトトレーシングの性質として目から見えるスペキュラーなバニーがレンダリングできないｗ
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ReSTIRのコード整理して公開しました。日本語コメントつき、CUDA/OptiX、RTXグラボ必要。
ついでに論文中のUnbiased RIS実験を再現したjupyter notebookも入れておいた。
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SIGGRAPH 2013 "Real Shading in Unreal Engine 4"のBRDFを(Disney Principled BRDFを削って)式に書き起こした。
実際どうなっているのかはソースコードでも見たら良いのかもしれないけど見てません。
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Rearchitected ReSTIR
の実装をGitHubに公開しました。
Biased/Unbiased版両方実装。
実装が正しいのかわからないし、論文に書いてるのと明確に違う実装してる箇所もあるけど論文に書かれてるような性能向上は大体果たしたので大体あってるでしょう..
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遅れましたけどレイトレアドベントカレンダー書いたよ。
双方向散乱面反射率分布関数 (BSSRDF)
次回は拡散方程式の導出という超ニッチなところ
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レイトレアドベントカレンダーの記事、遅れましたが(そして若干未完成ですが)書きました！
ボリュームレンダリング方程式の経路積分形式の定式化についてです。
図を今日完成させる気力が無かったので明日以降～
そして他のページとの文字の一貫性とかも後日調整します。
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レイトレ合宿5‽ではこんな画像(実際はもう少しノイズ多い)をレンダリングさせて1位を貰いました！
2連覇です。ありがとうございます！
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#レイトレ合宿6 で使用したレンダラーのコードをGitHubにあげました。
CMakeの整備を始めとしていろいろ整備が追いついていないですが。
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N-BVH: Neural ray queries with bounding volume hierarchies
シーンを囲むAABB内をNeural近似(ランダムレイと応答で学習)、精度が悪ければ分割、分割後それぞれで再帰的な近似みたいな感じ？無駄にハイポリな入力ジオメトリによるメモリも自然に解消されるらしい。
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床のコースティクス部分のRGB vs Spectral Rendering。RGBのほうは愚直に屈折方向は離散的な3方向、Spectralのほうは連続的な屈折率。
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湖の近くに住んでたことある人曰く、撮影者が山の対岸で陸に立ってるなら周辺の物体で風が遮られて周辺は湖面が滑らか、沖は粗くなることで反射が無くなるんじゃないか、とのこと。
つまりこんな感じ。
確かにこれならNDFのような細かいこと考えずに説明できるな。まぁ複合的要因もあるかもだけど。
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レイトレ講演終わりましたー。
リアルタイムレイトレ一般論多めでいきました。聞いてくださった方々ありがとうございました。
時間はだいぶ余裕あったな。
公なオンライン講演は初だったけど、現地のスタッフの方々丁寧かつフランクで良かったです。
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Shell Mappingが動き始めた。
テクスチャリピートならぬBVHリピートはまだ。
あとShell BVHを囲むプリズムの計算も今はBVHトラバーサルを行わずにルートノードのmin/maxを使用。
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#レイトレ合宿 9終了！今年から運営側でしたが変わらず楽しかったです。皆さまありがとうございました！
セミナーではベストに選んで頂きましたが、肝心の本戦に出せなかったので来年はリベンジ。
写真はレクリエーション用に作ったMERL BRDFトランプによるハードコア神経衰弱
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Eric Heitz氏のUniform Triangle Samplingを可視化。
20x20 uniform gridを変換したものをsqrt parameterizationと比較。
NxNのグリッドだと非常に綺麗に分布する。
NxMのグリッドだと三角形の半分を境目に折れ曲がる感じ。
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ダイポールモデルによる半透明物体の散乱特性の計測 - あらい日記
すごぉい
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スペクトラムとRGBの関係についての解説記事を書きました。
http://t.co/PnPgVUXVBf
xy色度図のSVG、埋め込みビットマップがWebkitだと何故か表示されない...
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Neural Radiance Cachingを実装したソースコードを公開しました。日本語コメント付き、CUDA/OptiX、対応GPUが必要。先にtiny-cuda-nnのビルドも必要(submoduleは込み)。Turingでも動くと思うけどマクロ定義ちょっといじる必要あるかも。
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ReSTIR Subsurface Scattering for Real-Time Path Tracing
こっちも気になりますね。まだ論文ないけど。
Path-Traced SSSなのかBSSRDFベースなのかどっちだろう。
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レイトレ合宿5のレンダラー紹介スライドをアップロードしました。
SlideShareはクソなのでSpeakerDeckにもあげておきます。
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ReSTIR実験チュウ
大体実装できた気がする。まだ細かいところ適当だけど。画像はUniform Sampling vs ReSTIR。
シーン中の光源の三角形数は22400。
手法の概略としてはUniform Sampling => Resampled Importance Sampling + Reservoir Sampling => Spatial Reuse, Temporal Reuseといった感じに発展。
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