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몬테카를로 렌더링을 위한 슈어기반 실시간 에이트러스 웨이블릿 필터 (SURE-based À-Trous Wavelet Filter for Interactive Monte Carlo Rendering)

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최초등록일 2025.06.01 최종저작일 2016.08
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몬테카를로 렌더링을 위한 슈어기반 실시간 에이트러스 웨이블릿 필터
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    서지정보

    · 발행기관 : 한국정보과학회
    · 수록지 정보 : 정보과학회논문지 / 43권 / 8호 / 835 ~ 840페이지
    · 저자명 : 김수민, 문보창, 윤성의

    초록

    몬테카를로 렌더링은 사진과 흡사한 이미지를 렌더링하는 데 널리 쓰이는 기술이다. 그러나 이 기술로 고품질의 이미지를 얻으려면 픽셀 당 샘플의 수를 증가시켜야 하며, 필연적으로 긴 렌더링 시간을 필요로 한다. 이 문제를 풀기 위하여, 이미지 필터링 기술을 적용할 수 있다. 이는 적은 샘플 수로, 노이즈가 존재하는 렌더링 결과를 빠른 시간 내에 구한 뒤, 필터링을 적용하여 추가적인 샘플 없이 정답 이미지에 근사하는 부드러운 이미지를 얻는 방법이다. 본 논문에서는 에이트러스 웨이블릿필터에 스테인의 공평에러 추정법(SURE)을 적용하여, 실시간에 가까운 속도로 렌더링한 이미지의 노이즈를 제거하는 방법을 제안한다. 슈어(SURE)를 이용하여 에이트러스 웨이블릿 필터의 필터링으로 인한 에러를 추정할 수 있고, 이를 통하여 에러를 줄이는 방향으로 웨이블릿의 계수를 정할 수 있다. 본 연구진은 이 필터링 방법을 최신 실시간 광선추적법 시스템인 엠브리(embree)에 적용하여 성능을 확인하였다.

    영어초록

    Monte Carlo ray tracing has been widely used for simulating a diverse set of photorealistic effects. However, this technique typically produces noise when insufficient numbers of samples are used. As the number of samples allocated per pixel is increased, the rendered images converge. However, this approach of generating sufficient numbers of samples, requires prohibitive rendering time. To solve this problem, image filtering can be applied to rendered images, by filtering the noisy image rendered using low sample counts and acquiring smoothed images, instead of naively generating additional rays. In this paper, we proposed a Stein's Unbiased Risk Estimator (SURE) based À-Trous wavelet to filter the noise in rendered images in a near-interactive rate. Based on SURE, we can estimate filtering errors associated with À-Trous wavelet, and identify wavelet coefficients reducing filtering errors. Our approach showed improvement, up to 6:1, over the original À-Trous filter on various regions in the image, while maintaining a minor computational overhead. We have integrated our propsed filtering method with the recent interactive ray tracing system, Embree, and demonstrated its benefits.

    참고자료

    · 없음
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