Precomputed radiance transfer techniques have been broadly used for supporting complex illumination effects on diffuse and glossy objects. Although working with the wavelet domain is efficient in handling all-frequency illumination, the spherical harmonics domain is more convenient for interactively changing lights and views on the fly due to the rotational invariant nature of the spherical harmonic domain. For interactive lighting, however, the number of coefficients must be limited and the high orders of coefficients have to be eliminated. Therefore, spherical harmonic lighting has been preferred and practiced only for interactive soft-diffuse lighting. In this thesis, we propose a simple but practical filtering solution using locally adaptive products of high-order harmonic coefficients within the genuine spherical harmonic lighting framework. Our approach works out on the fly in two folds. We first conduct multi-level filtering on vertices in order to determine regions of interests, where the high orders of harmonics are necessary for high-frequency lighting. The initially determined regions of interests are then refined through filling in the incomplete regions by traveling the neighboring vertices. Even not relying on graphics hardware, the proposed method allows to compute high order products of spherical harmonic lighting for both diffuse and specular lighting.
광이동 전처리 기법은 난반사와 정반사 물체에 복잡한 조명을 처리하는 기술로 널리 쓰이고 있다. 파동함수는 조명의 모든 주파수를 표현하는데 있어 효과적이나 구면조화함수는 회전불변 성질을 갖고 있기에 조명과 시점을 바꾸는데 있어 용이하다. 하지만 구면조화 함수의 경우 실시간 조명을 갱신하기 위해서 함수의 개수가 제한되며 이로 인해 높은 주파수를 표현하는 구면조화 함수들은 제외되게 된다. 그러므로 구면조화 조명 기법은 오직 옅은 난반사 물체를 조명하는데 사용된다. 본 논문에서 우리는 순수 구면조화 조명 기법에서 고차 구면조화 조명 함수를 국부 적응적으로 계산한 간단하지만 실용적인 필터링 해법을 제시한다. 우리의 접근 방식은 크게 두 가지다. 첫째로, 우리는 고주파수 구면조화함수 조명이 필요한 관심영역을 구하기 위하여 정점들에 대해 다중레벨 필터링을 하였다. 우리는 누락된 관심영역을 미리 구한 관심영역의 이웃 정점을 순회하며 채웠다. 제안된 기법은 그래픽스 하드웨어에 의존치 않고도 난반사와 정반사 물체를 위한 구면조화 조명에서의 고차 계산을 실시간에 가능케 하였다.
