최근 컴퓨터 그래픽스에서 현실감 있는 간접조명 효과가 큰 주목을 받고 있다. 영화, 애니메이션 등 비실시간 산업뿐 만 아니라, 3D 게임, 가상현실 등 실시간 분야에서도 간접조명 기술을 적극 추진하고 있다. 컴퓨터 하드웨어가 지속해서 발전하고 있지만, 기존 간접조명 렌더링 기법의 비용은 여전히 비싸다. 특히 렌더링하고픈 장면에 대량의 동적 물체가 있는 경우 이 문제는 더욱더 부각된다. 이것은 동적물체가 많을 경우 장면정보 구축과 간접가시성 문제를 실시간으로 해결할 수 없기 때문이다. 본 논문은 고품질 간접조명 효과를 실시간으로 렌더링하는 방법을 제시하였다. 우선 현재 픽셀의 반구 위로 소량의 광선을 방출하며 복셀화 된 장면과의 첫 번째 교차지점을 찾는다. 만일 해당 교차점이 가상의 2차 광원이면 해당 위치의 컬러 정보를 수집한다. 이중 광선과 장면 복셀의 교차점 테스트는 본문에서 제시한 3D 밉맵기반 광선전진 알고리즘을 사용한다. 그다음 로컬 평균 교체 방법을 사용한 엣지(edge) 보존 필터링 기법을 통해 간접조명 이미지의 고주파 노이즈를 제거한다. 마지막으로 시간적 안티에일리어싱 필터링을 이용해 최종 결과 이미지의 떨림과 불안정 현상을 제어한다. 최종적으로 본 논문은 고품질 1차 바운스 간접조명 알고리즘을 제시하였다. 기존 간접조명 연구들과 비교 했을 때, 간접 가시성과 극적인 동적 환경을 동시에 지원한다는 큰 장점이 있다. 따라서 미래 3D 게임 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
Recently, realistic indirect illumination effects are attracting great attention in computer graphics. It is not only in off-line industries such as movies and animations, but also in real-time fields such as 3D games and virtual reality. Although computer hardware continues to evolve, the cost of conventional indirect illumination rendering is still expensive. Especially when there are a lot of dynamic objects in the scene we want to render, this problem becomes even more pronounced. This is because when there are many dynamic objects, the problem of building scene data and estimating indirect visibility cannot be solved in real time. This paper presents a method of rendering high-quality indirect illumination effects in real time. First, it emits a small number of rays over the hemisphere of current pixel and finds the first intersection point with voxelized scene. If the intersection point is a virtual secondary light source, the radiance(flux) of the intersection is collected. The intersection test of emitted ray and scene voxels uses 3D mipmap-based ray marching algorithm(MRM). Then, high-frequency noise from the indirect illuminated image is removed through edge-avoiding filtering using local means replacement(LMR) method. Finally, variance-clip temporal anti-aliasing is used to handle the flickering and ghosting of the final global illuminated image. This paper demonstrates a high quality one-bounce indirect illumination algorithm. Compared with some existing indirect illumination studies, our solutions have advantages in supporting both indirect visibility and fully dynamic environments. Therefore, it is expected that it will be able to use in various fields such as 3D games in the future.