Foto-foto benda bergerak hampir selalu buram sedikit - atau banyak kabur, jika obyek yang bergerak cepat cukup. Untuk membuat pekerjaan mereka terlihat seperti banyak seperti film konvensional mungkin, permainan dan animator film mencoba untuk mereproduksi ini kabur. Tapi counterintuitively, menghasilkan gambar buram yang sebenarnya lebih komputasi kompleks daripada memproduksi sempurna yang tajam.
Pada bulan Agustus, pada konferensi SIGGRAPH tahun ini - konferensi komputer grafis utama - peneliti dari Computer Graphics Group di MIT Ilmu Komputer dan Kecerdasan Buatan Laboratorium akan hadir sepasang kertas yang menjelaskan teknik-teknik baru untuk komputasi blur lebih efisien. Hasilnya bisa lebih meyakinkan video game dan frame video digital yang mengambil menit daripada jam untuk render.
Sensor gambar dalam kamera digital, dan bahkan film di kamera konvensional, dapat dianggap sebagai grid detektor warna, masing-masing detektor berhubungan dengan satu pixel di gambar akhir. Jika objek yang difoto adalah stasioner, maka selama eksposur tunggal, masing-masing detektor register warna hanya satu titik pada permukaan obyek. Tetapi jika benda bergerak, cahaya dari titik-titik berbeda pada objek, dan bahkan dari objek yang berbeda, akan menyerang detektor tunggal. Detektor efektif rata-rata warna dari semua poin, dan hasilnya adalah kabur.
Digital rendering frame video adalah proses komputasi secara intensif dengan beberapa tahap diskrit. Pertama, komputer harus menentukan bagaimana objek di tempat yang bergerak. Kedua, ia harus menghitung berapa sinar cahaya dari sumber cahaya membayangkan akan mencerminkan dari objek. Akhirnya, yang menentukan sinar cahaya akan benar-benar mencapai lensa dibayangkan. Jika benda-benda di video bergerak cukup lambat, komputer harus melalui proses yang hanya sekali per frame. Jika objek bergerak cepat, bagaimanapun, mungkin harus melalui itu puluhan atau bahkan ratusan kali.
Colorfast
Mengingat betapa sulitnya buram untuk menghitung, Anda mungkin berpikir bahwa animator hanya akan mengabaikannya. Tapi itu mengarah ke video mengherankan tidak meyakinkan. "Mosi tidak tampak cairan sama sekali," ujar Jaakko Lehtinen, yang bekerja pada kedua proyek sebagai Postdoc di Komputer Grafis Group dan sekarang menjadi ilmuwan peneliti senior dengan Nvidia produsen grafis-chip.
Untuk mendapatkan rasa apa gerak tanpa blur tampak seperti, Lehtinen mengatakan, mempertimbangkan jenis tanah liat animasi akrab dari film-film lama atau spesial Natal seperti "" Rudolph rusa kutub berhidung Merah. "Ini tidak memiliki motion blur, karena adegan sebenarnya diam ketika Anda mengambil gambar, "kata Lehtinen. "Itu hanya terlihat berombak. gerak tidak terlihat alami. "
Para peneliti MIT mengambil dua pendekatan yang berbeda untuk menyederhanakan perhitungan blur, sesuai dengan dua tahap yang berbeda dalam pipa-rendering grafis. Mahasiswa pascasarjana Jonathan Ragan-Kelley adalah penulis utama salah satu koran SIGGRAPH, bergabung dengan associate professor Fredo Durand, yang memimpin Computer Graphics Grup; Lehtinen; mahasiswa pascasarjana Jiawen Chen, dan Michael Doggett dari Universitas Lund di Swedia. Dalam tulisan itu, para peneliti membuat asumsi penyederhanaan bahwa cara yang mencerminkan cahaya dari sebuah objek bergerak tidak berubah selama satu frame. Untuk setiap pixel dalam gambar akhir, algoritma mereka masih rata-rata warna dari beberapa titik pada permukaan benda-benda ', tetapi menghitung warna tersebut hanya sekali. Para peneliti menemukan cara untuk mewakili hubungan antara perhitungan warna dan bentuk dari obyek yang diasosiasikan sebagai entri dalam sebuah tabel. Untuk setiap pixel dalam gambar akhir, algoritma ini hanya terlihat sampai nilai-nilai yang sesuai dalam tabel. Yang secara drastis menyederhanakan perhitungan namun memiliki pengaruh yang kecil pada gambar akhir.
Mengadopsi proposal peneliti akan membutuhkan memodifikasi arsitektur chip grafis. "Anda bisa bayangkan benar-benar hanya pergi ke depan dan membangun apa yang mereka sarankan," kata Henry Moreton, seorang insinyur terkemuka di Nvidia. "Tapi saya berpikir bahwa nilai yang lebih besar dari kertas mengarah pada strategi untuk memecahkan masalah yang lebih elegan, lebih efisien, dan lebih praktis. Apakah mereka mewujudkan diri dalam busana yang persis kertas menyajikan mungkin tidak yang kemungkinan. Tapi apa yang mereka lakukan adalah mereka menunjuk ke cara baru menyerang masalah. "
Turning tabel
Yang kedua kertas Computer Graphics SIGGRAPH Group, yang dipimpin oleh Lehtinen dan juga menampilkan Durand, Chen dan dua rekan Lehtinen's Nvidia, mengurangi beban komputasi untuk menentukan sinar cahaya akan mencapai lensa dibayangkan. Untuk menghasilkan gerakan meyakinkan blur, animator digital biasanya mungkin mempertimbangkan kontribusi yang lebih dari 100 titik-titik diskrit pada permukaan benda bergerak buat nilai warna dari pixel tunggal. Lehtinen dan algoritma rekan-rekannya 'bukannya melihat sejumlah kecil poin - mungkin 16 atau lebih - dan membuat menebak dididik tentang nilai-nilai warna titik di antaranya. Hasilnya: Sebuah frame dari video digital yang biasanya akan memakan waktu sekitar satu jam untuk membuat mungkin malah memakan waktu sekitar 10 menit.
Bahkan, kedua teknik berlaku tidak hanya untuk motion blur tetapi juga jenis blur yang terjadi pada, mengatakan, latar belakang dari suatu gambar ketika kamera difokuskan pada objek di latar depan. Itu pun, adalah sesuatu yang animator berusaha untuk bereproduksi. "Di mana direktur dan cinematographer memilih untuk fokus lensa, ia mengarahkan perhatian Anda ketika Anda melihat gambar dengan cara halus," kata Lehtinen. Jika sebuah film animasi tidak memiliki penyimpangan seperti itu dalam fokus, "ada sesuatu yang salah dengan itu," kata Lehtinen. "Itu tidak terlihat seperti film." Memang, Lehtinen mengatakan, meskipun kertas belum akan disajikan, beberapa besar-efek khusus perusahaan telah menghubungi para peneliti tentang pekerjaan.
sumber
Postingan
0 komentar:
Posting Komentar