An image-based method is proposed in this thesis, which is used for propagating area light illumination through a Layered Depth Image (LDI) to generate soft shadows from opaque and non-refractive transparent objects. In the proposed approach, using the depth peeling technique, an LDI from a reference light sample on a planar light source is rendered. Light illumination of all pixels in an LDI is then determined for all the other sample points via warping, an image-based rendering technique, which approximates ray tracing in the proposed method. An image-warping equation and McMillan’s warp ordering algorithm is used to find the intersections between rays and polygons and to find the order of intersections. Experiments for opaque and non-refractive transparent objects are presented. Results indicate the proposed method generates soft shadows fast and effectively. Advantages and disadvantages of the proposed method are also discussed.
본 논문에서는 다층 깊이 영상(layered depth image)안에서 면 광원의 조명이 전달 되어 불투명한 물체와 굴절이 없는 투명한 물체로부터 나오는 반그림자(soft shadows)를 생성할 수 있는 새로운 영상 기반 기법(image-based rendering technique)을 제안한다. 제안된 방법에서는 면 광원 상의 한점에서 박피 기법(depth peeling technique)을 이용해 하나의 다층 깊이 영상을 빠르고 간편하게 생성한다. 제안된 방법에서는, 광선 추적법(ray tracing)을 근사화 하는 영상 기반 기법을 이용하여 물체의 모든 점에 도달하는 빛의 세기들의 총합을 구한다. 광선과 물체들의 교점과 교점들의 순서를 구하기 위하여 영상 변환 수식(image-warping equation)과 멕밀란의 순서 알고리듬이 사용된다. 이 알고리즘들을 사용하여 깊이 검사(depth test)없이 빛이 진행하는 경로를 추적 할 수 있다. 광선 추적법에서는 빛이 그 자신과 교차하는 물체를 찾는 반면, 본 논문에서 제안하는 알고리즘에서는 그와 반대로 물체들이 자신들과 교차하는 빛을 찾게 된다. 이 과정에서 정수 연산만 사용 하여 광선 추적법을 근사화 한다. 본 논문에서 는 실험을 통해 불투명한 물체와 굴절이 없는 투명한 물체로부터 나오는 반그림자를 보인다. 이러한 방법을 사용하여 오차를 최소화 하면서 빠르고 효과적으로 반그림자를 생성 할 수 있다.
또한 본 논문에서는 제안된 방법으로 인해 얻을 수 있는 장점과, 생성 되는 이미지 상의 결함들을 소개하고, 그 결함을 제거하기 위한 방법들 역시 논의 된다. 원래 제안된 방법의 최적화를 통해, 불투명한 물체에서 나오는 반그림자만을 빠르게 생성하는 방법도 논의된다. 차후에 진행되는 연구로, 선 광원(linear light)에 대해 제안된 방법을 변형하여 응용하는 것을 미리 소개한다.
