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Hybrides Ray Tracing mit RTX-Technologie in Vulkan

Hybrid Ray Tracing using RTX-Technology in Vulkan

  • Im Rahmen dieser Masterarbeit wird das Prinzip des hybriden Ray Tracing, einer Kombination einer Rasterisierungs-Pipeline mit Ray Tracing-Verfahren für einzelne Effekte, vorgestellt und eine Anwendung implementiert, welche innerhalb einer hybriden Ray Tracing-Pipeline Schatten, Umgebungsverdeckung und Reflexionen berechnet und diese Effekte mit der direkten Beleuchtung kombiniert. Das hybride Ray Tracing basiert auf der Idee, die Performance und Flexibilität von Rasterisierungs-Pipelines mit Ray Tracing zu kombinieren, um die Limitation der Rasterisierung, nicht auf die gesamte Umgebungsgeometrie an jedem Punkt zugreifen zu können, aufzuheben. Im Rahmen der Implementation wird in die verwendete RTX-API sowie die Grafikschnittstelle Vulkan eingeführt und diese anhand der Implementation erklärt. Auf Grundlage der Ergebnisse und der Erkenntnisse bei der Nutzung der API wird diese, ihre Einsatzzwecke und Ausgereiftheit belangend, eingeschätzt.
  • In this master's thesis the principle of hybrid ray tracing, consisting of a rasterization pipeline which includes ray tracing techniques for certain effects, is explained and the implementation of an application which uses a hybrid approach in which ray tracing is used to calculate shadows, ambient occlusion, and reflections and combines those with direct lighting is documented and explained. Hybrid ray tracing is based on the idea of combining the performance and flexibility of rasterization-based approaches with ray tracing to overcome the limitation of not being able to access the complete surrounding geometry at any point in the scene. While describing the implementation of said application, the RTX API which is being used for ray tracing is explained as well Vulkan, the graphics API used. Based on the results and the insights gained while using the RTX API, it is assessed in regards of its usage scenarios and technical sophistication.

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Metadaten
Author:Maximilian Mader
URN:urn:nbn:de:kola-18906
Referee:Stefan Müller, Kevin Keul
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Date of completion:2019/06/05
Date of publication:2019/06/06
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Fachbereich 4
Date of final exam:2019/06/05
Release Date:2019/06/06
Tag:ray tracing; rtx; vulkan
Number of pages:iv, 94
Institutes:Fachbereich 4 / Institut für Computervisualistik
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 005 Computerprogrammierung, Programme, Daten
BKL-Classification:54 Informatik / 54.73 Computergraphik
Licence (German):License LogoEs gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG