Denna C-uppsats behandlar området fotorealism i datorgenererade bilder. Frågeställningen och grundpelaren i min rapport har varit ? Vilka tekniker finns för att vid rendering uppnå fotorealism i datorgenererade bilder och hur använder man sig av dessa tekniker? Jag har undersökt och testat på ett flertal olika tekniker och metoder för att rendera fotorealistiska bilder. Rapporten grundar sig i ett antal testprojekt där jag uteslutit olika delar av en förenklad produktionspipeline. I varje projekt har jag flyttat fokus från helheten till specifika delar av processen och genererat en kort film och/eller ett antal bilder.

Då scenkomplexitet och ett högre antal ljuskällor blir vanligare inom spel har ett behov av algortimer för att hantera dessa scener, med bra prestanda, uppståt. En allt vanligare algoritm för detta är Deferred Shading. Rapporten utvärderar två olika metoder för Deferred Shading (traditionell Deferred Shading och Light pre-pass rendering)..

Det här kandidatarbetet undersöker hur Physically based rendering kan påverkar en 3D-grafikers arbete. Målet är att skapa förståelse kring physically based rendering och hur denna tekniken kan komma att påverkar en 3D-grafikers arbete. För att undersöka problemområdet skapades en virtuell miljö i 3D med hjälp av physically based rendering. Arbetsupplevelsen jämfördes senare med det tidigare arbetssättet. Undersökningen beskriver tidigare arbetsätt och hur arbetet har ändrats med physically based rendering.

Det här kandidatarbetet undersöker hur Physically based rendering kan påverkar en 3D-grafikers arbete. Målet är att skapa förståelse kring physically based rendering och hur denna tekniken kan komma att påverkar en 3D-grafikers arbete. För att undersöka problemområdet skapades en virtuell miljö i 3D med hjälp av physically based rendering. Arbetsupplevelsen jämfördes senare med det tidigare arbetssättet. Undersökningen beskriver tidigare arbetsätt och hur arbetet har ändrats med physically based rendering.

To efficiently examine volumetric data sets from CT or MRI scans good volume rendering applications are needed. This thesis describes the design and implementation of an application programming interface (API) to be used when developing volume-rendering applications. A complete application programming interface has been designed. The interface is designed so that it makes writing application programs containing volume rendering fast and easy. The interface also makes created application programs hardware independent.

Det finns flera olika metoder och tekniker för tredimensionell rendering, alla med olika för- och nackdelar som lämpar sig för olika applikationer. Voxelbaserad rendering har använts flitigt inom vetenskapliga områden, främst inom det medicinska för visualisering av volymetrisk data. Tekniken används nu inom flera olika områden för tredimensionell rendering, t.ex. i datorspel, i matematiska applikationer och vid geologisk rekonstruktion. I den här rapporten kommer voxelbaserad rendering med Marching Cubes-algoritmen undersökas för att se hur den lämpar sig för realtidsapplikationer.

Det finns flera olika metoder och tekniker för tredimensionell rendering, alla med olika för- och nackdelar som lämpar sig för olika applikationer. Voxelbaserad rendering har använts flitigt inom vetenskapliga områden, främst inom det medicinska för visualisering av volymetrisk data. Tekniken används nu inom flera olika områden för tredimensionell rendering, t.ex. i datorspel, i matematiska applikationer och vid geologisk rekonstruktion. I den här rapporten kommer voxelbaserad rendering med Marching Cubes-algoritmen undersökas för att se hur den lämpar sig för realtidsapplikationer. Området behandlas dels teoretiskt, men även praktiskt då en implementering av Marching Cubes gjordes för att genomföra några tester för att se hur prestandan påverkades. Av testerna framkom det tydligt att algoritmen lämpar sig väl för realtidsapplikationer och dagens grafikkort.

Spel idag kräver en enorm mängd arbetstimmar för att skapas, därför behövs alltid sätt att spara tid och automatisera processer. Algoritmer för polygoniseringen av skalärfält, som Marching Cubes, har under de senaste åren blivit ett allt vanligare tillvägagångssätt för att automatiskt generera terräng. Scenkomplexiteten och kraven för visuell kvalitet i dagens spel ökar ständigt. Därmed kommer också kravet för prestandaeffektiva renderingsmetoder. Deferred rendering är en renderingsmetod som kan hantera scener med stora mängder ljuskällor och hög scenkomplexitet samtidigt.

Spel idag kräver en enorm mängd arbetstimmar för att skapas, därför behövs alltid sätt att spara tid och automatisera processer. Algoritmer för polygoniseringen av skalärfält, som Marching Cubes, har under de senaste åren blivit ett allt vanligare tillvägagångssätt för att automatiskt generera terräng. Scenkomplexiteten och kraven för visuell kvalitet i dagens spel ökar ständigt. Därmed kommer också kravet för prestandaeffektiva renderingsmetoder. Deferred rendering är en renderingsmetod som kan hantera scener med stora mängder ljuskällor och hög scenkomplexitet samtidigt. För att undersöka integreringen mellan procedurellt skapad terräng och en deferred rendering pipeline, skapades en applikation i DirectX 11 för att undersöka implementeringen och potentiella optimeringar av denna integration..

To render outdoor scenes with lots of vegetation in real time is a big challenge. This problem has important applications in the areas of visualization and simulation. Some progress has been made the last years, but a previously unsolved difficulty has been to combine high rendering quality with abundant variation in scenes. I present a method to mathematically generate and render vegetation in real time, with implementation in the scene graph Gizmo3D. The most important quality of the method is its ability to render scenes with many unique specimens with very low aliasing.

The aim with this thesis is to develop a plugin; Lovefish, for the purpose of allowing non-realistic renderings (NPR) for visualisation in Newtek Lightwave3D. The main purpose with Lovefish is to offer textured tones, something that has not been offered before by any previously existing shader for Lightwav3D. The textured tones are a substantially widening of what is possible to imitate in the field of classical art techniques. Among others has a number of SIGGRAPH papers has been the foundation and a source of inspiration for what has been achieve in this project. Further has this thesis treated a number of questions: what is non-photorealistic rendering is and how it works; an overview of the Lightwave3Ds software development kit (SDK)..

På IKEA går produktionsflödet för en produktbild i dagsläget från konstruktionsritning till fotografering via tillverkning och montering. En produkt som är färdig för tillverkning definieras av sin mekaniska konstruktion och sina ytegenskaper. Ledtiden och kostnaden för bildproduktionen skulle kunna minskas betydligt om produkten kunde avbildas redan i detta stadium, utan att finnas tillverkad. För detta ändamål såg IKEA en möjlighet i att introducera ett nytt produktionsflöde där avancerad datorgrafik, grafisk teknik och bildbehandling omvandlar konstruktionsritningen till produktbild. Ambitionen är att från ritningen ta ut en 3D-modell, placera den i en omgivning, ljussätta och belägga den med material och av detta skapa en tryckbar produktbild som uppfyller företagets höga kvalitetskrav.Syftet med examensarbetet var att ta fram förslag på ett konkret sådant flöde genom att undersöka olika programvaror som skulle kunna användas samt att identifiera problemområden och komma med lösningsförslag på dessa.

Simuleringen av vätskor är idag en viktig del inom både film-, spel- och reklamindustrin. Detta kräver dock mycket av hårdvaran vilket saktar ner processen att rendera markant. I detta projekt forskades det inom optimering av renderingstekniker för att göra det lättare att rendera fram kvalitativa resultat när man använder sig av fluids i program för 3D-grafik. Arbetet innehåller en undersökning där testpersoner bedömt ett antal renderingar samt de optimerade inställningar som används till rendering.

Visualisering har länge använts för att presentera information, och med 3D-programvarors utvecklande har digitalt prototypskapande, både för byggnader och mindre objekt, växt fram. Syftet med denna studie var att finna den bästa metoden för att skapa en 3D-visualisering av stiftelsen Rapatacs nyöppnade aktivitetscenter för ungdomar, på Nordost i Gävle. Först genomfördes en litteraturstudie för att ta reda på vad som är god praxis inom designvisualisering i 3D, därefter samlades referensmaterial in för att utifrån detta producera en 3D-modell. Tre olika grafiska uttryck; fotorealistisk, skissartad och cartoon, skapades för att genomföra en enkätundersökning bland Gävles ungdomar om vilket grafiskt uttryck som de tyckte var mest tilldragande. 193 ungdomar tillfrågades och resultatet visade att det fotorealistiska uttrycket tilltalade ungdomarna mest.

OpenGL is a standard API that is used to manage 3D graphics on desktop computers. Although OpenGL is independent of customized hardware it?s not suitable for all kinds of devices. Therefore both OpenGL ES andWebGL was created. These can be viewed as subsets of OpenGL.