Lista de noticias

Fecha: Viernes 28 de febrero de 2014
Hora: 14:30
Lugar: Sala de Posgrados, Instituto de Computación, Facultad de Ingeniería
Título de la tesis: "Efficient Global Illumination Calculation For Inverse Lighting Problems"
Director Académico: Dr. Franco Robledo
Director de Tesis: Dr. Gonzalo Besuievsky 

Tribunal

• Dr. Calude Puech (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique - INRIA Chile) - Revisor -
• Dr. Gustavo Patow (Departamento de Informática, Matemática Aplicada y Estadística, Universidad de Girona, España) - Revisor -
• Dr. Benoit Beckers (Departamento de Ingeniería de los Sistemas Urbanos, Universidad de Tecnología de Compiègne, Francia)
• Dr. Andrés Almansa (École Nationale Supérieure des Télécommunications-Télécom ParisTech, France / Instituto de Computación, Facultad de Ingeniería, UdelaR / PEDECIBA Informática)
• Dr. Héctor Cancela (Instituto de Computación, Facultad de Ingeniería, UdelaR / PEDECIBA Informática)

Resumen
La luz es un elemento clave en la manera en que percibimos y experimentamos nuestro entorno. Como tal, es un objeto más a modelar en el proceso de diseño, de forma similar a como ocurre con las formas y los materiales. Las intenciones de iluminación (LI) son los objetivos y restricciones que el diseñador pretende alcanzar en el proceso del diseño de iluminación: ¿qué superficies se deben iluminar con luz natural y cuáles con luz artificial?, ¿qué zonas deben estar en sombra?, ¿cuáles son las intensidades máximas y mínimas permitidas? Satisfacer las LI consiste en encontrar la ubicación, forma e intensidad adecuada de las fuentes luminosas. Este tipo de problemas se define como un problema inverso de iluminación (ILP) que se resuelve con técnicas de optimización.

En el contexto anterior, el objetivo de esta tesis consiste en proponer métodos eficientes para resolver ILP. Este objetivo es motivado por la brecha percibida entre los problemas habituales de diseño de iluminación y las herramientas computacionales existentes para su resolución. Las herramientas desarrolladas por la industria se especializan en evaluar configuraciones de iluminación previamente diseñadas, y las desarrolladas por la academia resuelven problemas relativamente sencillos a costos elevados.

Las propuestas cubren distintos aspectos del proceso de optimización, que van desde la formulación del problema a su resolución. Están desarrolladas para el caso en que las superficies poseen reflexión e iluminación difusas y se basan en el cálculo de una aproximación de rango bajo de la matriz de radiosidad. Algunos resultados obtenidos son: el cálculo acelerado de la radiosidad de la escena en una unidad de procesamiento gráfico (GPU); el uso de la heurística “variable neighborhood search” (VNS) para la resolución de ILP; el planteo de una estructura multinivel para tratar ILP de forma escalonada; y el uso de estas técnicas para optimizar la configuración de filtros de luz.

Otros resultados obtenidos se basan en la formulación de las LI en función de la media y desviación estándar de las radiosidades halladas. Se propone un método para generar LI que contengan esos parámetros estadísticos, y otro método para acelerar su evaluación. Con estos resultados se logran tiempos de respuesta interactivos. Por último, las técnicas anteriores adolecen de una etapa de pre-cómputo relativamente costosa, por tanto se propone acelerar el cálculo de la inversa de la matriz de radiosidad a partir de una muestra de factores de forma.

Los métodos aquí presentados fueron publicados en seis artículos, tres de ellos en congresos internacionales y tres en revistas arbitradas.

Palabras Clave: problema inverso de iluminación, intenciones de iluminación, radiosidad, matriz inversa de radiosidad, optimización, problema multi-objetivo, descomposición aproximada de matrices, matrices de rango bajo.