レイトレ合宿4!?アドベントカレンダーの第3週目の記事です。
こんにちわ、Pocolです。
いよいよ7月になり,レイトレ合宿の季節が近づいて来ました。
今年もレイトレ合宿に参戦いたします!
そんなわけで,今回はレイトレ合宿の楽しみ方と題して記事を書いてみようと思います。
春に引き続き,プログラマー飲み会!!を開催しようかなと思います。
興味ある人は下記のページから参加登録をお願い致します。
https://atnd.org/events/72705
あ、ちなみに教員の方とかプログラマーではない人でも大丈夫です。
興味ある人であればOKです!
開催日程はこれから調整しようと思いますが,12/19か20のいずれかを予定しています。
年末でも大丈夫な方が多ければ20日以降に開催しようかと思います。
参加登録の際に19・20・年末のいずれかをコメント記載していただけると助かります。
ちなみに参考として,前回の開催内容は下記のとおりです。
https://atnd.org/events/63383
※2015/10/04 やっぱりHLSLのコードが間違えていたようで修正しました。
LogPSMで出てきたエイリアシング誤差の可視化を実装してみました。
実装に当たっては,”Robust Hard Shadows”のAppendix A.3 Sampling rateと,博士論文でない方のLograthimic Perspective Shadowの論文中の式84, 式85を参考にしました。
論文中で使われている下の画像ようなものを表示するためのものです。
float3 VisualizeError( float2 shadowCoord, float2 shadowMapSize ) { const float3 values[] = { float3( 0.0f, 1.0/7.75, 1.0f/7.75f ), float3( 1.0f/7.75f, 1.0f/3.25f, 1.0f/3.25f - 1.0f/7.75f ), float3( 1.0f/3.25f, 1.0f, 1.0f - 1.0f/3.25f ), float3( 1.0f, 3.25f, 2.25f ), float3( 3.25f, 7.75f, 4.5f ), float3( 7.75f, 10.0f, 7.75f ), }; const float3 colors[] = { float3( 0.2f, 0.0f, 0.0f ), float3( 1.0f, 0.2f, 0.0f ), float3( 1.0f, 1.0f, 0.0f ), float3( 0.0f, 1.0f, 0.0f ), float3( 0.3f, 0.8f, 1.0f ), float3( 0.0f, 0.0f, 1.0f ), float3( 0.0f, 0.0f, 0.2f ) }; float2 ds = shadowMapSize.x * ddx( shadowCoord ); float2 dt = shadowMapSize.y * ddy( shadowCoord ); float error = max( length( ds + dt ), length( ds - dt ) ); float3 result = (float3)1.0f; [unroll] for( int i=0; i<6; ++i ) { if ( error >= values[i].x && error < values[i].y ) { result = lerp( colors[i], colors[i+1], (error - values[i].x) / values[i].z ); break; } else { result = colors[6]; } } return result; }
Uniform Shadow Mapに適用すると下記のようになります。
うちのサンプルで公開しているものは,それなりによさげに見えます。
Prallel-Split Shadow Mapの方にも適用してみました。
PSSM適用するまでもないシーンなのですが,一応緑色が占める割合が多いので,適切にシャドウマップが適用されていることが分かりますね。
奥の方はこんだけちっこいシーンなので当たり前ですがオーバーサンプリング気味になっているので,カスケードの枚数を減らしても大丈夫そうな気がします。
再びUSMで2048×2048だったシャドウマップのサイズを256×256に落とすと下記のようになります。
奥の方は緑色になっているので確かにシャドウが適切に表示されていますね。
手前部分は赤から黄色に近い色になっているので,確かにちょっと汚いのが見て取れます。
こういう感じでデバッグに結構役立ちそうです。
もし実装間違え等があれば,正しい実装と一緒に指摘していただけると幸いです。
こんにちわ。
日々Gitのマージコンフリクトと格闘しているPocolです。
今年もレイトレ合宿に参加してきました。
昨年と同じく今年も河口湖カントリーコテージBanにて開催されました。
まず、今年は去年とちがってレクリエーションが充実していました。
レイトレクイズがあり,その後皆でピンホールカメラ作成をしました。
また,このピンホールカメラの撮影が難しく,シャッター時間何秒にした?などやり取りで,初めての人とも少し話す機会ができ良い時間となりました。
なんとか,自分も最後にはカメラを改良して風景らしきものを写真に収めることができました。
ちなみに作成したピンホールカメラは下のような感じです。
ピンホールカメラによる撮影会のあとは,お待ちかねの夕食です。
今年はnikqさんとtomohiroさんが買い出しに行ってくれて,素晴らしい夕食を味わうことができました。
見てください,このステーキの肉。
VR野郎は唐揚げで盛り上がっているらしいですね。
レイトレ野郎は肉で盛り上がります。結局みんなで8kgを平らげました。
レイトレ合宿はなんか肉を八キロ買ってったのに割りと一瞬で食い尽くされたので半端ないし、あれだけ肉買うとコストコが楽しい
— nikq (@nikq) 2015, 8月 30
翌日,ついに成果発表です。
ちなみに今年は下記のような画像を12分程度でレンダリングしました。
今年は,仕事の方が忙しくて(実は今も絶賛忙しいのですが…),また引っ越しも重なりあまりレンダラーを書く時間がさけませんでした。最初はフルスクラッチで書き直すぞ~とか思っていたのですが,「あ、やべ。無理」ということに気づき,そこからの方向転換でした。
去年はDOFやIBLを入れられなかったので,まずはそのあたりを入れたくて手っ取り早く取り掛かれそうなのがIBLだと思ったので,IBLを実装してみました。
…が,実はうまく実装できておらず,ライティングしている割には暗い結果になります。ちなみに最初の時点ではピンホールカメラを使っているので,何か実装がまずい点がありそうです。
結局,提出までに直すのは時間的に無理と判断して,明るさを補うためにスフィアライトを一灯焚きました。一応ライト焚いたので,なんとか影が出るようになりました。やっぱり影は重要ですね。
リアルタイムの方でもこれくらい綺麗な影を出したいもんです。
あとは薄レンズも実装しました。わりと手軽に実装出来て,それっぽい画がでるので結構いいですね。
来年はもうちょいちゃんとしたカメラモデルを取り入れたいところです。
あとは,地味にインスタンシングに対応しています。上のシーンですが,読み込んでいるメッシュは3種類です。Coke用のメッシュ,Pepsi用のメッシュ,紙コップ用のメッシュの3種類で,あとはインスタンシング使ってレンダリングするようになっています。
これ,去年色々と表示したいなぁ~と思って,いちいちメッシュコンバートするのが面倒だったので実装しました。これあるとだいぶ楽ですね。
あとは,テクスチャをバイリニアフィルタを利くようにしました。バイリニア程度でも,ちょっと重くなったのでバイキュービックは結局実装しませんでした。
そのほかomochiさんのブログ記事をもとにSAHのBVHも実装してみたりしたのですが,なんか実装がうまくいっていないのか,去年作ったBVHの方が構築もトラバーサルも速かったので,結局去年作ったOBVHのバグ修正をして本番に使いました。早期打ち切りが入ればさらに爆速になるのですが,穴が開くようになってしまったので,こちらも結局使わずじまいです。
はやめにBVHのデバッグ環境を整えなきゃなと思ったので,何とか年内のうちにデバッグできる仕組みを作ろうかと思います。
今年は,色々と去年得たノウハウを元に画づくりしたので,4位という好成績を得ることができました。
来年はもう少し順位上げたいなぁ~と思います。
みなさん、レイトレ面白いのでレイトレしましょう。
レイトレ合宿参加者の皆さん、主催のholeさん,qさんお疲れさまでした。
また,来年の開催期待しています!!
来週はレイトレ合宿です。
例年のように今年も参加します。相変わらず絵はへぼいですが…。
ここ最近では,1年に1度の楽しみになっています。
レンダラーを書くとかなりグラフィックスの勉強になります。
書いたことない人は是非書くことをおススメします!
たぶん、来年も開催するでしょうから我こそは!と思う人は今から準備しておくと良いかもしれません。
レイトレ合宿が終わったら,D3D12の記事をアップしていこうかと思っています。
何か記事にしてほしい実装ネタがあれば,可能な範囲で要望を受け付けます。
コメント等で書いていただけると幸いです。
こんにちわ、Pocolです。
今回は用語についてメモを残しておこうと思います。
間違いが多々あると思いますので,間違いがあったらご指摘いただけると幸いです。
バスとは、コンピュータ内部でデータや信号を伝達するための回路や通路のこと。
メモリがデータを一度に送れる量。
NVIDIA GeForce GTX 980 はメモリバス幅は256 bit
NVIDIA GeForce GTX 980 Ti は 384 bit
バス幅×周波数×1サイクル当たりの転送回数=帯域幅 …らしい。
NVIDIA GeForce GTX 980 はメモリ帯域幅が 224 GB/s
NVIDIA GeForce GTX 980 Ti は336.5 GB/s
パソコン本体のメモリ(メインメモリ)と同じく、一時的にデータを保存する場所で、グラフィックカードについているメモリは「VRAM」と呼ばれるそうです。
処理装置と主記憶装置とのデータのやり取りを高速化するためのメモリーだそうです。
キャッシュメモリで調べると「CPUとの~」的な説明が多いですが,GPUにも搭載されています。
L1キャッシュ,L2キャッシュの例え話。
料理の方が速度的な違いはでるかも。キッチンがL1キャッシュ、冷蔵庫がL2キャッシュ、隣町のスーパーがHDD、そしてDVD/BDがHDDが農家って感じかな?
— ひげねこ@技 (@HigenekoTech) 2012, 11月 22
* キッチン:L1キャッシュ
* 台所:L2キャッシュ
* 冷蔵庫:L3キャッシュ
* スーパー:HDD
という例えもある。
キャッシュの中に必要なデータが無いこと。
命令セットとは、あるマイクロプロセッサで使用できる命令の集合。
そのプロセッサを動かすための機械語コードの体系で、プロセッサに対してどのような命令が使用できるか、また、命令がどのような動作をするのかを定めたものだそうです。
命令のこと。
コマンドバッファとは,GPUが実行するコマンド列のバッファのこと。
図は,Matle Programing Guide p.13 より引用。
Microsoftのドキュメントによると(https://msdn.microsoft.com/ja-jp/library/ee422102(v=vs.85).aspx)
「コマンド リストは、記録と再生が可能な GPU コマンド シーケンスです。」
とのこと。
DMAはDirect Memory Accessの略。
CPUを介さずに「直接」メモリに転送すること。
DMA転送のメリットは,CPUの負荷を上げずにハードウェアの能力を利用した高速なデータ転送が実現できること。
メモリ関係で,ヒープといったらツリー構造ではなく,動的にメモリ確保可能なメモリ領域のことを指す。
ヒープ (heap) とは,「山積み」という言葉の中の「山」をさす英単語らしい。
1秒あたり何ピクセルの描画をすることが出来るかという能力値のこと。
マルチスレッドなどの環境の排他制御において、ロックを獲得するまでスピン(ビジーループ)で待つ方法