Sampling based real-time approximations on CPUs and GPUs - with application to rendering of multi layered materials and pathfinding

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Reischl, Maximilian:
Sampling based real-time approximations on CPUs and GPUs - with application to rendering of multi layered materials and pathfinding.
Bayreuth , 2024 . - VII, 51 S.
( Dissertation, 2024 , Universität Bayreuth, Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik)
DOI: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00007581

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Abstract

Estimation and approximation are essential parts of the history of electronic computing, especially in simulation and games. In this work, we present two new approaches to problems that are not solvable in real-time by the methods normally used, and show how our approaches achieve this in a scalable way with minimal constraints, as well as incorporating GPUs for computation.

First, we establish a method that enables real-time volume scattering in multilayer materials for entertainment and medical applications. Second, one that enables the computation of paths for a variety of agents with minimal precomputation for entertainment technology and simulations, also in real-time.

Abstract in weiterer Sprache

Näherung und Schätzungen sind wesentliche Bestandteile der Geschichte der elektronischen Datenverarbeitung, insbesondere im Bereich der Simulation und der Spiele. In dieser Arbeit stellen wir zwei neue Ansätze für Probleme vor, die mit den normalerweise verwendeten Methoden nicht in Echtzeit lösbar sind, und zeigen, wie unsere Ansätze dies auf skalierbare Weise mit minimalen Einschränkungen erreicht sowie GPUs zur Berechnung einbezieht.

Zum einen etablieren wir ein Verfahren, das Volumenstreuung in mehrlagigen Materialien für Unterhaltungstechnik und medizinische Anwendungen in Echtzeit ermöglicht. Zum anderen eines, das die Berechnung von Pfaden für eine Vielzahl von Agenten mit minimaler Vorberechnung für Unterhaltungstechnik und Simulationen ebenfalls in Echtzeit ermöglicht.