Väitös

Siirretty - Reaaliaikaisen virtuaalitodellisuuden kuvanlaatu paranee uusilla tekniikoilla

Matias Koskela katsoo virtuaalilaseilla näyttöä
Polunseuranta on tietokonegrafiikan piirtotekniikka, jota on käytetty pääasiassa elokuvien todentuntuisten erikoistehosteiden hitaassa piirrossa. Diplomi-insinööri Matias Koskelan väitöskirjatyössä esitellään tekniikoita, joiden avulla polunseurannasta saadaan esimerkiksi käyttäjän katseen seuraamisen avulla reaaliaikaista virtuaalitodellisuuden käyttötarkoituksiin.

Polunseurannalla (Path Tracing) toteutettu piirto tukee luonnostaan monia muilla tekniikoilla vaikeasti saavutettavia todellisen valon ilmiöitä, kuten valon heijastumista ja taittumista. Reaaliaikainen polunseuranta on hankalaa sen suuren laskentavaatimuksen takia. Siksi nykyään reaaliajassa polunseurannalla pystytään tuottamaan vain erittäin kohinaisia kuvia. Kohinaa voidaan vähentää kuvan jälkikäsittelymenetelmillä.

Koskela esittelee tutkimuksessaan reaaliajassa toimivan regressioon perustuvan polunseurannan kohinanpoisto-suodattimen. Suodatin on suunniteltu erittäin kohinaisille kuville, joissa on vain yksi polunseurantanäyte pikseliä kohden. Lisäksi työssä esitellään tapoja jakaa polunseurantanäytteet siten, että niiden jakauma seuraa silmän herkkyysmallia.

- Ideana on tehdä niin sanottua katsekeskeistä piirtoa eli optimoida piirtotyötä sen mukaan, mihin käyttäjä katsoo. Tällä pystytään vähentämään työmäärää sekä polunseurannassa että jälkikäsittelysuotimessa, Koskela kertoo.

Diplomi-insinööri Matias Koskelan tietotekniikan alaan kuuluva väitöskirja Foveated Path Tracing with Fast Reconstruction and Efficient Sample Distribution tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 27.3.2020 klo 12.00 alkaen Tietotalon salissa TB109, Korkeakoulunkatu 1. Vastaväittäjänä toimii professori Ulf Assarsson, Chalmers University of Technology. Kustoksena toimii apulaisprofessori Pekka Jääskeläinen.

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1514-6


Kuva: Pekka Jääskeläinen