Effective real-time computer graphics processing based on depth-of-field effect

• Autorzy: Tomaszewska A. , Bazyluk B.

Warianty tytułu

PL

Wspomaganie sprzętowe do efektywnego przetwarzania grafiki w czasie rzeczywistym na przykładzie efektu głębi ostrości

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper we present a GPU-based effect of an artificial depth of field, which varies with the distance from camera of the point that the user is looking at. Depth of field greatly enhances the scene's realism. The goal of our technique is the 3D approach with the user interaction that relies on the simulation of gaze point. Most of the computations are efficiently performed on the GPU with the use of vertex and pixel shaders.

PL

W artykule zaprezentowano sprzętową implementację efektu głębi widzenia. Opracowane podejście zoptymalizowano wykorzystując informację o punkcie skupienia wzroku użytkownika. W artykule główną uwagę skoncentrowano na efekcie zachowania ostrości wyłącznie dla tego fragmentu sceny, na którym w danym momencie skupiony jest wzrok obserwatora. Działanie algorytmu zaprojektowano pod kątem implementacji sprzętowej z wykorzystaniem programowalnych jednostek cieniowania wierzchołków oraz fragmentów. Do synchronizacji shaderów (programów uruchamanych na karcie) oraz transferu danych pomiędzy pamięcią główną a GPU wykorzystano procesor CPU, a wszystkie dane przechowano w postaci 32-bitowych tekstur. W implementacji, moduły algorytmu wykonujące operacje macierzowe korzystały z obiektu bufora ramki umożliwiającego generowanie wyniku do tekstury zamiast do standardowego bufora okna. W celu prezentacji efektu głębi widzenia stworzono aplikację umożliwiającą przetestowanie wydajności algorytmu wykorzystującego informację o punkcie skupienia wzroku uzyskując wzrost wydajności nawet do 40% w porównaniu z podejściem bez optymalizacji [2]. W rozdziale 2 artykułu zaprezentowano przegląd istniejących algorytmów symulujących efekt głębi widzenia. Prezentowane podejście oraz jego implementację sprzętową przedstawiono w rozdziale 3. Rezultaty działania metody zaprezentowano w rozdziale 4 a podsumowanie w rozdziale 5.

Słowa kluczowe

EN

depth of field effect; circle of confusion; graphics processing unit; 3D computer graphics processing

PL

efekt głębi widzenia; zakres widzenia; programowalny procesor graficzny; przetwarzanie grafiki 3D

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 7
• Strony: 675--677
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Tomaszewska A.

autor

Bazyluk B.

• West Pomeranian University of Technology, faculty of Computer Sciences & IT, ul. Żołnierska 49, 71-210 Szczecin,

Bibliografia

• [1] Demers Joe: Depth of Field: A Survey of Techniques, GPU Gems, edited by Randima Fernando, pp. 375-390, 2004.
• [2] Hammon Earl Jr.: Practical Post-Process Depth of Field, GPU Gems3, edited by Hubert Nguyen, NVIDIA Corporation, pp. 583-605, 2008.
• [3] Bertalmio Marcelo, Fort Pere, Sanchez-Crespo Daniel: Real-time, Accurate Depth of Field using Anisotropic Diffusion and Programmable Graphics Cards, IEEE, 3D Data Processing, Visualization, and Transmission, 2nd International Symposium, pp. 767-773, 2004.
• [4] Riguer Guennadi, Tatarchuk Natalya, Isidoro John: Real-Time Depth of Field simulation, edited by Wolfgang Engel, pp. 529-556, 2003.
• [5] Duchowski Andrew T.: Eye Tracking Methodology: Theory and Practice 2nd Edition, Springer, London, 2007.
• [6] Duchowski A., Cournia N., and Murphy, H.: Gaze-Contingent Displays: Review and Current Trends, Adaptive Displays Conference, 2004.