2022
モーテン・S・ミケルセン - コンピュータグラフィックス技術ジャーナル (JCGT)
リアルタイムグラフィックスの文脈で、ランダムなタイル状テクスチャへの便利で採用しやすいアプローチを提供するために、我々はHeitzとNeyretのバイ・サンプル・ノイズ・アルゴリズムの適応を提案する。オリジナルの方法は、ヒストグラム保存法を使用してコントラストを保存します。この方法は、ソーステクスチャを変換および逆変換テクスチャに変換する事前計算ステップを必要とします。したがって、シェーダーとマテリアルの作者にとって不透明なものに見えるためには、アプリケーションに深く統合する必要がある。我々の適応では、ヒストグラムの保存を省略し、元のソーステクスチャをサンプリングできる新しいブレンド手法に置き換える。法線マップは高さマップの偏導関数を表すので、この省略は特に理にかなっている。ヘックスタイル間の遷移を拡散させるために、ブレンドの重みを調整する簡単なメトリックを導入する。色のテクスチャーについては、ブレンドの重みに直接コントラスト関数を適用することで、コントラストの損失を減らす。我々の方法はカラーに対して機能するが、法線マップの使用例を強調したのは、非反復ノイズは法線を摂動させることで表面のディテールを模倣するのに理想的だからである。
ボリス・N・オレシキン, フローラン・ボクレ, フェリックス・G・ハーベイ, ベイ・レイット, ドミニク・ラフラム - ICLR 2022 (口頭発表, 採択論文の上位5%)
私たちの研究は、高度なAI支援アニメーションツールのための、人間のポーズの学習可能なニューラル表現の開発に焦点を当てています。具体的には、疎で可変的なユーザー入力（例えば、身体関節のサブセットの位置や向き）に基づいて、完全な静的人間のポーズを構築する問題に取り組む。この問題を解決するために、残差結合と部分的に指定されたポーズのプロトタイプ符号化を組み合わせ、学習された潜在空間から新しい完全なポーズを作成する新しい神経アーキテクチャを提案する。我々は、我々のアーキテクチャが、精度と計算効率の両面で、Transformerに基づくベースラインを上回ることを示す。さらに、リアルタイム3D開発プラットフォームであるUnityに神経モデルを統合するためのユーザーインターフェイスを開発する。さらに、高品質な人体モーションキャプチャデータに基づく、静的人間のポーズモデリング問題を表す2つの新しいデータセットを紹介し、モデルコードとともに公開する予定である。
ウィルヘム・バルビエ、ジョナサン・デュピュイ - HPG 2022
任意のポリゴンメッシュを明示的なパラメータ化なしにテクスチャリングするためのGPUフレンドリーな手法であるper-halfedge texturing (Htex)を紹介する。Htexは、ハーフエッジがポリゴンメッシュの本質的な三角形分割を符号化するという洞察に基づいており、各ハーフエッジは、直接的な隣接情報を持つ一意の三角形にまたがる。これまでのパラメータ化不要のテクスチャリング手法のように、入力メッシュの面ごとに個別のテクスチャを保存するのではなく、Htexは各半辺とその双子に対して正方形のテクスチャを保存します。我々は、この単純な面から半辺への変化が、高性能なパラメータ化不要テクスチャリングのための2つの重要な特性をもたらすことを示す。第一に、Htexはネイティブに任意のポリゴンをサポートしており、例えば4角形以外の面に対して専用のコードを必要としない。第二に、Htexは、メッシュ全体にわたって連続的なテクスチャリングを生成するために、ハーフエッジあたり3つのテクスチャフェッチのみを使用する、簡単で効率的なGPU実装につながります。Htexの有効性は、プロダクション資産をリアルタイムでレンダリングすることで実証している。
ローラン・ベルクール, トーマス・デリオット, ウィルヘム・バルビエ, シリル・ソレール - HPG 2022
この研究では、データ駆動型の方法で事前計算放射輝度転送（PRT）法を構築するために、パラダイムの変更を探求する。このパラダイムシフトにより、再構成基底の定義、伝達関数を計算するための専用パストレーサーのコーディングなど、従来のPRT法を構築する際の困難を軽減することができる。我々の目的は、シンプルなベースラインアルゴリズムを提供することで、機械学習法への道を開くことである。具体的には、数回の直接照明の測定から、髪や表面の間接照明のリアルタイムレンダリングを実証する。我々は、再構成基底と伝達関数の両方を抽出するために、特異値分解（SVD）のような標準的なツールだけを使用して、直接照明と間接照明のレンダリングのペアからベースラインを構築します。
ローラン・ベルクール, トーマス・デリオット, ウィルヘム・バルビエ, シリル・ソレール - HPG 2022
この研究では、データ駆動型の方法で事前計算放射輝度転送（PRT）法を構築するために、パラダイムの変更を探求する。このパラダイムシフトにより、再構成基底の定義、伝達関数を計算するための専用パストレーサーのコーディングなど、従来のPRT法を構築する際の困難を軽減することができる。我々の目的は、シンプルなベースラインアルゴリズムを提供することで、機械学習法への道を開くことである。具体的には、数回の直接照明の測定から、髪や表面の間接照明のリアルタイムレンダリングを実証する。我々は、再構成基底と伝達関数の両方を抽出するために、特異値分解（SVD）のような標準的なツールだけを使用して、直接照明と間接照明のレンダリングのペアからベースラインを構築します。
アーカーシュ・KT、エリック・ハイツ、ジョナサン・デュピュイ、P.J.ナラヤナン - I3D 2022
線形変換コサイン(LTC)は、その解析的な積分特性のおかげで、リアルタイムのエリアライトシェーディングに使用される分布のファミリーです。最新のゲームエンジンは、どこにでもあるGGXモデルのLTC近似を使用していますが、現在この近似は等方性GGXに対してのみ存在するため、異方性GGXはサポートされていません。次元が高いこと自体が課題であるが、異方性の場合、LTCのフィッティング、後処理、保存、補間を行う際に、さらにいくつかの問題が生じることを示す。レンダリングのアーティファクトを避けるため、これらの操作はそれぞれ慎重に行わなければならない。LTCの不変性を導入・利用することで、各操作に対するロバストな解を見つける。その結果、小さな8^4ルックアップテーブルが得られ、異方性GGXにもっともらしくアーチファクトのないLTC近似を提供し、リアルタイムのエリアライトシェーディングを実現する。
Heloise de Dinechin, Laurent Belcour - I3D 2022
この研究では、粗い誘電体コーティングを施したランバート面をリアルタイムでレンダリングする新しい方法を紹介する。我々は、このような配置の外観が、それぞれ直接相互作用と間接相互作用を表す2つのマイクロファセットローブで忠実に表現されることを示す。我々は、5次元の表を用いて光輸送の1次方向統計（エネルギー、平均、分散）に基づいてこれらのローブを数値的にフィッティングし、解析的な形と次元の縮小を用いて2次元＋1次元に絞り込む。私たちは、粗いプラスチックやセラミックを効率的にレンダリングすることで、私たちの手法の品質を実証し、グラウンド・トゥルースと密接に一致させた。さらに、最新の層状材料モデルを改良し、ランバート界面を含むようにした。
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ボリス・N・オレシキン、アレズー・アミニ、ルーシー・コイル、マーク・J・コーツ (AAAI 2021)
多変量時系列の予測は、交通管理、携帯電話ネットワークの構成、定量的金融などに応用される重要な問題である。この問題の特殊なケースは、時系列間の関係を捉えたグラフが利用可能な場合に生じる。本論文では、グラフの知識を必要とせずに、既存の最良のアルゴリズムと同等以上の性能を達成する、新しい学習アーキテクチャを提案する。我々の提案するアーキテクチャの重要な要素は、学習可能な完全連結ハードグラフゲーティングメカニズムであり、これによって、交通予測アプリケーションにおいて、最先端の計算効率の高い完全連結時系列予測アーキテクチャの利用が可能になる。2つの公共トラフィックネットワークデータセットに対する実験結果は、我々のアプローチの価値を示しており、アブレーション研究はアーキテクチャの各要素の重要性を確認している。
Eric Heitz, Kenneth Vanhoey, Thomas Chambon, Laurent Belcour - CVPR 2021に掲載予定
我々は、物体認識に最適化された畳み込みニューラルネットワーク（例えばVGG-19）の特徴活性化から抽出された統計量に基づいて、テクスチャ損失を計算する問題に取り組む。基礎となる数学的問題は、特徴空間における2つの分布間の距離の測定である。グラム行列損失は、この問題に対する一般的な近似であるが、いくつかの欠点がある。我々の目標は、スライスしたワッサーシュタイン・ディスタンスをそれに代わるものとして普及させることだ。理論的に証明されており、実用的で、実装が簡単で、最適化や生成ニューラルネットワークの学習によるテクスチャ合成において、視覚的に優れた結果を得ることができる。
Tomas Akenine-Möller, Cyril Crassin, Jakub Boksansky, Laurent Belcour, Alexey Panteleev, Oli Wright - Journal of Computer Graphics Techniques (JCGT) に掲載。
リアルタイムレイトレーシングにおいて、テクスチャフィルタリングは画質を向上させるための重要な技術である。Windows 10のRTXを搭載したMinecraftのような現在のゲームは、テクスチャーフィルタリングのフットプリントを決定するためにレイコーンを使用しています。この論文では、画質と性能を向上させ、ゲームエンジンに採用しやすくするために、レイコーンアルゴリズムにいくつかの改良を加えたものを紹介する。GPUベースのパストレーサーにおいて、1フレームあたりの総時間を約10%短縮できることを示し、パブリックドメインの実装を提供する。
Laurent Belcour, Megane Bati, Pascal Barla - ACM SIGGRAPH 2020 Talks and Courseに掲載されました。
リアルタイムレンダリングエンジンにおいて、地上の真実の反射率を正確に再現することを可能にする、新しい近似フレネル反射率モデルを紹介する。我々の方法は、フレネル曲線の可能性のある空間の経験的分解に基づいている。リアルタイムエンジンで使用される画像ベースの照明やエリアライトの事前統合に対応しています。我々の研究は、以前はオフラインレンダリングに限定されていた反射率パラメトライゼーション[Gulbrandsen 2014]の使用を許可している。
ジョナサン・デュピュイ - HPG 2020
任意の2分木を並列に構築・更新するための新しい並列表現である並列2分木（Concurrent binary tree: CBT）を紹介する。基本的に、我々の表現はバイナリヒープ、すなわちビットフィールドの和還元木を明示的に格納する1次元配列で構成される。このビットフィールドでは、各1値のビットがCBTによってエンコードされたバイナリツリーのリーフノードを表し、和還元に対するバイナリサーチを使ってアルゴリズム的に位置を特定する。この構成により、リーフノード1つにつき1つのスレッドまでディスパッチできること、そして、これらのスレッドは、ビットフィールドに対する単純なビット演算により、ノードの分割や削除を同時に安全に行えることを示す。CBTの実用的な利点は、並列プロセッサでバイナリツリーベースのアルゴリズムを高速化できる点にある。この主張を支持するために、我々は我々の表現を活用して、大規模な地形の適応ジオメトリを計算し、レンダリングする最長辺2等分法に基づくアルゴリズムをGPU上で完全に高速化する。この特定のアルゴリズムでは、CBTはプロセッサー数に対して線形に処理速度を加速する。
エリック・ハイツ - EGSR 2020
累積分布関数(CDF)が解析的に反転できない密度をサンプリングするための、厳密で解析的かつ決定論的な方法を紹介する。実際、逆CDF法は一様でない密度をサンプリングするのに適していると考えられている。CDFが解析的に可逆でない場合、典型的なフォールバック解は、近似解、数値解、あるいは受理-拒否のような非決定的解のいずれかである。この問題を克服するために、目標密度の曲線の下の領域の解析的な面積保存パラメタリゼーションを計算する方法を示す。これを用いて、目標密度の曲線の下に一様に分布するランダムな点を生成し、その横軸は目標密度と一致するように分布する。技術的には、私たちのアイデアは、その誤差を幾何学的に三角形として表すことができる近似的な解析的パラメータ化を使用することであり、その三角形は切り取るのが簡単である。この三角形カットのパラメタリゼーションは、おそらく解析的に解決不可能であったサンプリング問題に対して、厳密で解析的な解をもたらす。
Philippe Weier, Laurent Belcour - Journal of Computer Graphics Techniques (JCGT) に掲載されました。
異方性界面を持つ層状材料をレンダリングする軽量で効率的な方法を紹介する。私たちの研究は、以前発表した統計的フレームワークを拡張し、異方性マイクロファセットモデルを扱うものである。私たちの研究の重要な洞察は、接平面上に投影されたとき、異方性GGX分布からのBRDFローブは、接フレームに整列された楕円分布によってよく近似されることです：その共分散行列は、この空間で対角です。この特性を利用し、各異方性軸に対して独立に等方性レイヤーアルゴリズムを実行する。さらに、方向分散への粗さのマッピングと、異方性を考慮した平均反射率の評価を更新した。
ジョナサン・デュピュイ、ローラン・ベルクール＆エリック・ハイツ - テクニカルレポート2019
次元dの単位上半球上の一様変量を考える。単位球の中心を通る直線射影をその上の平面に投影すると、この変量はd次元の射影的コーシー分布に従って分布することが知られている。本研究では、d=2次元におけるこの構築の幾何学的性質を利用して、2変量射影コーシー分布の新しい性質を導出する。具体的には、任意の領域内で2変量射影コーシー分布の積分とシミュレーションを行うことは、単位球の原点から見たこの領域の幾何学的形状が引く立体角の測定とサンプリングにそれぞれ変換されることを、幾何学的直感を通して明らかにする。この結果を、例えば2変量射影コーシー分布の切断変種を生成するために実用的にするために、2つの点で拡張する。まず、位置スケール相関係数をパラメータとするコーシー分布への一般化を行う。第二に、多角形領域に特化し、閉形式を導く。三角領域の場合の完全なMATLAB実装を提供し、楕円領域の場合と、二変量スチューデント分布に我々の結果をさらに拡張する方法について簡単に議論する。
Morten Mikkelsen 氏（2020 年）
この論文では、バンプマップ/法線マップのレイヤー化/合成に関する新しいフレームワークが提案されています。これには、複数のテクスチャ座標セットと、プロシージャルに生成されたテキスト座標およびジオメトリの両方のサポートが含まれます。さらに、デカールプロジェクター、トリプラナー投影、ノイズベース関数などのボリュームに定義された、バンプマップの正式なサポートと統合を提供します。
Adèle Saint-Denis 氏、Kenneth Vanhoey 氏、Thomas Deliot 氏 HPG 2019
私たちは最新のニューラルスタイル変換手法を利用して、実行時にビデオゲームのスタイルを変える方法を模索しています。最新のスタイル変換ニューラルネットワークは事前にトレーニングされており、実行時にあらゆるスタイルの高速なスタイル変換に対応しています。ただし、単一のスタイルがグローバルに、全画像にわたって適用される一方で、私たちはユーザーにより優れたオーサリングツールを提供したいと考えています。この作品では、私たちはユーザーに、ディファードレンダリングパイプラインの G バッファーに見つかった各種物理量（深度、法線、オブジェクト IDなど）に（スタイル画像の形式で）スタイルを適用することを許可しています。その後、たとえばオブジェクト、深度、向きによって出現するスタイルが変わるなど、レンダリングされるシーンに応じて、アルゴリズムがそれらのスタイルを滑らかに補間します。
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Eric Heitz 氏、Laurent Belcour 氏 - EGSR 2019
本研究では、生じるモンテカルロ法の誤差に関する 2 つの基本特性によって優れたビジュアルクオリティーを達成する、ピクセルごとのサンプルを生成するサンプラーを導入しました。1 つ目の特性として、各ピクセルのシーケンスは、最高水準の収束特性を持つ、Owen のスクランブルによるソボル列です。そのため、モンテカルロ法における誤差レベルが小さくなります。2 つ目の特性として、そのような誤差はスクリーンスペースではブルーノイズとして分散しています。そのため、視覚的にはさらにいっそう許容可能な誤差になります。このサンプラーは軽量かつ高速であり、1 つの小さなテクスチャーと 2 つの XOR 演算を使って実装されています。補足資料では、異なるシーンとサンプル個数で以前の研究と比較しています。
エリック・ハイツ、ローラン・ベルクール ACM SIGGRAPHトーク2019
本研究では、生じるモンテカルロ法の誤差に関する 2 つの基本特性によって優れたビジュアルクオリティーを達成する、ピクセルごとのサンプルを生成するサンプラーを導入しました。1 つ目の特性として、各ピクセルのシーケンスは、最高水準の収束特性を持つ、Owen のスクランブルによるソボル列です。そのため、モンテカルロ法における誤差レベルが小さくなります。2 つ目の特性として、そのような誤差はスクリーンスペースではブルーノイズとして分散しています。そのため、視覚的にはさらにいっそう許容可能な誤差になります。私たちのサンプラーは軽くて速い。1 つの小さなテクスチャーと 2 つの XOR 演算を使って実装されています。補足資料では、異なるシーンとサンプル個数で以前の研究と比較しています。
エリック・ハイツ - 技術レポート2019
三角形と四角形の間の歪みの少ない写像を紹介する。このマッピングは、任意の三角形に一様な密度でランダムな点をサンプリングするために使用することができる面積保存パラメタリゼーションをもたらします。このパラメタリゼーションは、三角形サンプリングで一般的に使用される平方根パラメタリゼーションと比較して、2つの利点がある。第一に、歪みが少なく、入力サンプルのブルーノイズ特性をよりよく保存できる。第二に、その計算は算術演算（+、*）だけに依存しているため、評価速度が速い。
Eric Heitz - JCGT 2018
可視法線分布(VNDF)を用いたマイクロファセットBSDFの重要度サンプリングにより、モンテカルロレンダリングにおける分散の大幅な減少が得られる。この記事では、GGXマイクロファセット分布のVNDFのための効率的で正確なサンプリングルーチンについて説明する。このルーチンは、GGXが切り詰めた楕円体の法線分布であり、GGX VNDFをサンプリングすることは、この切り詰めた楕円体の2D投影をサンプリングすることと等価であるという性質を利用している。そのために、切り詰めた楕円体を半球に写す線形変換を使って問題を単純化する。線形変換は投影面積の均一性を保つので、半球配置でサンプリングし、楕円体配置に変換し直すと、GGX VNDFから有効なサンプルが得られる。
エリック・ハイツ - 物理学研究における核機器と方法2018
我々は、任意に配置された楕円体と同じ立体角領域を持つ楕円を計算する幾何学的方法を提示する。この方法により、楕円の既存の解析的立体角計算を楕円体に拡張することができる。私たちのアイデアは、楕円体に対して線形変換を適用することで、楕円体を球体に変換し、そこから同じ立体角領域をカバーする円盤を計算することである。この円盤に逆一次変換を適用すると、楕円体と同じ立体角領域を持つ楕円が得られることを示す。我々のアルゴリズムのMATLAB実装を提供し、数値的に検証する。
エリック・ハイツ、ローラン・ベルクール - Tech Report 2018
トラック長サンプリングは、距離分布に従ってランダムな間隔をサンプリングするプロセスである。これは、距離分布から時間的な距離をサンプリングする代わりに、トラック長サンプリングが可能な距離の区間を生成することを意味する。区間の期待値が目標の距離分布であれば、トラック長サンプリングプロセスは正しい。言い換えれば、サンプリングされたすべての区間を平均すると、その数が増えるにつれて距離分布に収束するはずである。このノートでは、パンクチュアルな距離のサンプリングに使用される距離分布と、間隔のサンプリングに使用されるトラック長分布は、一般的に同じではないことを強調する。この違いは驚くべきことである。というのも、我々の知る限り、トラック長のサンプリングは、距離分布が一般的に指数分布である輸送理論の文脈で研究されることがほとんどだったからである。この特殊なケースでは、距離分布とトラック長分布は、偶然にも同じ指数分布となる。しかし、距離分布が非指数的である場合、一般的には同じにはならない。
エリック・ハイツ、スティーブン・ヒル（ルーカスフィルム）、モーガン・マクガイア（NVIDIA） - I3D 2018（ショートペーパー）（最優秀論文発表賞）
本論文では、正しさを維持しながら、解析的照明技術と確率的レイトレース影を組み合わせることを可能にする、直接照明方程式の比率推定器を提案する。我々の主な貢献は、影付き照明が影なし照明と照明重み付き影の積に分割できることを示すことである。これらの項は、場合によっては異なる手法を使って別々に計算しても、その積で与えられる最終結果の正確さに影響を与えることはない。この定式化により、これまで影を考慮しないために敬遠されていたレイトレーシングの用途に、解析的照明技術の有用性が広がる。このような方法を用いて、影のない照明画像においてシャープでノイズのない陰影を得、確率的レイトレーシングを用いて重み付けされた影画像を計算する。確率的評価を加重シャドウ画像に限定する利点は、最終的な結果がシャドウにのみノイズを示すことである。さらに、シャドウをイルミネーションとは別にノイズ除去することで、積極的なノイズ除去でもシャドウがオーバーブラーされるだけで、高周波のシェーディングの詳細（テクスチャ、法線マップなど）は保持される。
Aleksandr Kirillov - HPG 2018
手続き型ノイズ関数は、コンピュータグラフィックスにおいて、テクスチャ合成から大気効果のシミュレーション、景観形状の指定まで、多くの用途がある。ノイズは、事前に計算されてテクスチャに保存されるか、アプリケーションの実行時に直接評価されます。この選択は、画像のばらつき、メモリ消費量、性能のトレードオフを提供する。
視覚的な繰り返しを減らすために、高度なタイリング・アルゴリズムを使用することができる。王タイルは、比較的小さなテクスチャのセットを使用して、非周期的な方法で平面をタイル状にすることができます。タイルは、GPUがハードウェアフィルタリングを使用できるように、単一のテクスチャマップに配置することができます。
この論文では、最小の完全なWangタイル集合を含むテクスチャマップを直接生成する、いくつかの一般的な手続き型ノイズ関数の修正を紹介する。本稿で紹介する知見は、実行時および前処理ステップの両方において、これらのノイズ関数およびそれに基づくテクスチャの非周期的なタイリングを可能にする。これらの発見はまた、メモリ消費を維持または削減しながら、わずかな性能コストで、コンピュータ生成画像におけるノイズベースの効果の繰り返しを減少させることができます。
Louis Lettry（チューリッヒ工科大学）、Kenneth Vanhoey、Luc Van Gool（チューリッヒ工科大学） - Pacific Graphics 2018 / Computer Graphics Forum
固有分解は、撮影されたシーンをアルベドとシェーディングに分解する。シェーディングを除去することで、画像を "喜ばせる "ことができる。この問題を解決するために、教師なし学習法を提案する。
最近の技術では、教師あり学習を用いる。教師あり学習では、入手が困難な既知の分解を大量に必要とする。その代わりに、静止ウェブカメラから得られたタイムラプス画像を使用することで、注釈のない画像で学習する。アルベドは定義上静的であり、陰影は照明によって変化するという仮定を利用する。これをディープラーニングのためのシャム学習に書き換える。
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ローラン・ベルクール - ACM SIGGRAPH 2018
我々は、層状物質内の光輸送を効率的に解析・計算するための新しい枠組みを導き出した。我々の導出は2つのステップからなる。まず、光の輸送を、その方向統計量に作用する原子演算子の集合に分解する。具体的には、我々の演算子は反射、屈折、散乱、吸収で構成され、これらの組み合わせは層構造内で光が複数回散乱する統計量を記述するのに十分である。我々は、最初の3つの方向モーメント（エネルギー、平均、分散）がすでに正確な要約を提供していることを示す。第二に、このような演算子の任意の組み合わせを効率的にサポートするために、加算倍算法を拡張する。シェーディング中は、方向モーメントをBSDFローブにマッピングする。得られたBSDFが、軽量で効率的な形式で、地上真実と密接に一致することを検証する。これまでの方法とは異なり、我々は任意の数のテクスチャレイヤーをサポートし、オフラインとリアルタイムの両方の実装で、レイヤーマテリアルの実用的で正確なレンダリングを実証する。
ジョナサン・デュピュイ、ヴェンツェル・ヤコブ（EPFL） - ACM SIGGRAPH Asia 2018
物理ベースのレンダリングシステムの重要な要素の1つは、シーンに存在するすべてのマテリアルの光と物質の相互作用を特徴付ける詳細な仕様であり、通常は双方向反射率分布関数（BRDF）を使用します。その有用性にもかかわらず、実世界のBRDFデータセットへのアクセスは制限されたままである。これは、測定には十分な解像度で4次元領域をスキャンする必要があるためで、時間がかかり、実行不可能なことも多い。我々は、BRDFが無視できない値をとる領域に体積の大部分がマッピングされる一方で、無関係な領域は強く圧縮されるように、基礎となる4次元領域をワープさせながら、材料の挙動に自動的に適応する新しいパラメタリゼーションを提案する。この適応に必要なのは、材料の再帰反射特性の1次元または2次元の簡単な測定だけである。同じマッピングをBRDFの取得と保存に同時に使用でき、効率的なモンテカルロ・サンプル生成をサポートします。
エリック・ハイツ、スティーブン・ヒル（ルーカスフィルム）、モーガン・マクガイア（NVIDIA）
本論文では、正しさを維持しながら、解析的照明技術と確率的レイトレース影を組み合わせることを可能にする、直接照明方程式の比率推定器を提案する。我々の主な貢献は、影付き照明が影なし照明と照明重み付き影の積に分割できることを示すことである。これらの項は、場合によっては異なる手法を使って別々に計算しても、その積で与えられる最終結果の正確さに影響を与えることはない。
この定式化により、これまで影を考慮しないために敬遠されていたレイトレーシングの用途に、解析的照明技術の有用性が広がる。このような方法を用いて、影のない照明画像においてシャープでノイズのない陰影を得、確率的レイトレーシングを用いて重み付けされた影画像を計算する。確率的評価を加重シャドウ画像に限定する利点は、最終的な結果がシャドウにのみノイズを示すことである。さらに、シャドウをイルミネーションとは別にノイズ除去することで、積極的なノイズ除去でもシャドウがオーバーブラーされるだけで、高周波のシェーディングの詳細（テクスチャ、法線マップなど）は保持される。
Jad Khoury、Jonathan Dupuy、Christophe Riccio - GPU Zen 2
GPU ラスタライザーは、プリミティブが数ピクセル以上に投影されるときに最も効率的です。この制限を下回ると、Z バッファがエイリアシングを開始し、シェーディングレートが大幅に減ります［Riccio 12］。これにより、適度に離れたポリゴンがすべてサブピクセルサイズに投影されるため、形状が複雑なシーンのレンダリングが困難になります。そのようなサブピクセル投影を最小限に抑える簡単な解決策は、カメラに近づくにつれて粗メッシュをプロシージャルに調整することにあります。この章では、任意のポリゴンメッシュに対してそのようなプロシージャル調整手法を派生させることに注目します。
ヴィンセント・シュスラー（KIT）、エリック・ハイツ（ユニティ・テクノロジーズ）、ヨハネス・ハニカ（KIT）、カーステン・ダックスバッハー（KIT） - ACM SIGGRAPH ASIA 2017
法線マッピングは、偽のシェーディング法線を使用することで、サーフェスの視覚的な詳細を模倣する。しかし、結果として得られる表面モデルは幾何学的に不可能であり、したがって法線マッピングは、モンテカルロ・パストレーシングにとって避けられない問題を抱えた根本的に欠陥のあるアプローチとみなされることが多い。本論文では、このような問題が発生しないように、モンテカルロ・パストレーシングのロバスト性を損なうことなく幾何学的な詳細を偽造する代替方法である、マイクロファセットベースの法線マッピングを紹介する。
ジョナサン・デュピュイ、エリック・ハイツ、ローラン・ベルクール - ACM SIGGRAPH 2017
我々は、ピボットと呼ぶ球の内側に位置する点に基づく、球分布の新しいパラメタリゼーションを導入する。ピボットは、球体の反対側に立体の角度を写す直線投影の中心となる。このように球面分布を変換することで、簡単な閉形式を使って元の分布から評価し、重要度サンプリングできる新しいパラメトリック球面分布を導出する。さらに、元の分布が球状のキャップ上でサンプリングや積分が可能であれば、変換後の分布も可能であることを証明する。我々は、リアルタイムとオフラインの両方のレンダリングのための効率的な球面照明技術を導出するために、我々のパラメータ化の特性を利用する。私たちの技術はロバストで、高速で、実装が簡単で、これまでの研究よりも優れた品質を達成する。
ローラン・ベルクール（ユニティ）、パスカル・バルラ（インリア） - ACM SIGGRAPH 2017
薄膜のイリデッセンスにより、皮革の外観を再現することができる。しかし、この理論では、スペクトルレンダリングエンジン（Maxwell Renderなど）が、視点に対する見た目の変化（ゴニオクロマティズムとして知られている）を正しく統合する必要がある。これは、リアルタイムレンダラーが可視光の全範囲に対して3成分（RGB）しか使用しないため、スペクトル領域でエイリアシングが発生するためである。この研究では、薄膜モデルにアンチエイリアスをかける方法、マイクロファセット理論に組み込む方法、リアルタイムレンダリングエンジンに組み込む方法を示す。これにより、マイクロファセット・モデルで再現可能な外観の範囲が広がる。
エリック・ハイツ、スティーブン・ヒル (ルーカスフィルム) - GPU Zen (書籍)
この章では、線形変換コサインに基づくエリアライトフレームワークを拡張し、線形（またはライン）ライトをサポートする。リニアライトは、半径は小さいがゼロではない円筒形ライトの良い近似である。我々は、同様のパワーとシェーディングを持つリニアライトでこれらのライトを近似する方法を説明し、この近似の妥当性について議論する。
ローラン・ベルクール - ACM SIGGRAPHコース2016
光輸送の周波数解析は、信号処理ツールを使用して物理ベースレンダリング（PBR）を表現します。そのため、サンプリングレートの予測、ノイズ除去の実行、アンチエイリアシングの実行などに対応している。光輸送の特定のケース（運動、レンズなど）に対処するために、多くの方法が提案されてきた。このコースは、光輸送の周波数解析の概念を紹介し、統一された文脈での実践的な応用シナリオを提示することを目的としている。理論的要素の理解を容易にするため、周波数解析を実装とセットで紹介する。
