Path tracing on GPU

Mgr. Vilém Otte

Bachelor's thesis

Anotácia:

Práce představuje algoritmus schopný renderovat obrázky s úplnou globání iluminací, výpočet je urychlený použitím paralelního výpočtu. Dalším cílem bylo prošetřit možná rozšíření algoritmu naivního path tracingu, vylepšující efektivitu výpočtu. Práce implementuje path tracer a rozebírá rozdíly mezi dvěmi hlavními výpočetnímy platformami, Open Computing Language (OpenCL) a Compute Unified Device Architecture (CUDA), srovnává rozdíly v rychlosti výpočtu. Výsledky ukazují, že navržená implementace je velmi efektivní, na nejvýkonnějších grafických kartách dokonce dosahuje interaktivních rychlostí. Také bylo zjištěno, že dokonce mainstreamové grafické karty jsou rychlejší v paralelních výpočtech než běžné procesory.

Abstract:

The thesis introduces an algorithm capable of rendering images with full global illumination, the computation is accelerated with use of parallel processing. Another aim was to investigate possible extensions of naive path tracing algorithm, further improving the efficiency of computation. The thesis implements a path tracer and inspects the differences between two major computing platforms, Open Computing Language (OpenCL) and Compute Unified Device Architecture (CUDA), and compares the rendering performance on different devices. The results revealed that the proposed path tracing renderer implementation is highly effective, even interactive on high end graphics processing units. The results also revealed that even mainstream graphics processing units are faster in parallel computation than the common central processing unit.

Keywords

Path tracing, Illumination, Ray tracing, Monte-Carlo, Rendering, Sampling Bidirectional Reflectance Distribution Function, OpenCL, CUDA

Jazyk práce: English

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 20. 6. 2013
• Vedúci: RNDr. Marek Vinkler, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Pavel Karas, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Informatics

Bachelor programme / odbor:
Informatics / Computer Graphics and Image Processing