14
Календарь конференций
  • 13 декабря – 13 февраля

    XXIX Московская открытая олимпиада школьников по геологии 2021-2022 года

  • 15 декабря – 5 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по направлению подготовки «Химия, физика и механика материалов» Факультета наук о материалах МГУ

  • 20 декабря – 20 марта

    Международный архитектурный конкурс The Ideal Village

  • 27 января – 1 февраля

    Всероссийская зимняя школа научного перевода для студентов социально-гуманитарного профиля «Перевод в науке – наука в переводе»

  • 27 января – 1 февраля

    Всероссийская зимняя школа научного перевода для студентов социально-гуманитарного профиля «Перевод в науке – наука в переводе»

  • 4 – 5 февраля

    Всероссийская научная конференция «Философия перед лицом новых цивилизационных вызовов», приуроченная к 80-летнему юбилею воссоздания философского факультета в структуре Московского университета.

  • 4 февраля

    VII Зимняя научная школа-конференция по механике композитов имени Б. Е. Победри

  • 15 октября – 9 февраля

    Международный конкурс на лучшую научную работу «Аrs Sacra Audit»

  • 13 декабря – 13 февраля

    XXIX Московская открытая олимпиада школьников по геологии 2021-2022 года

  • 15 февраля

    Магистр-2022: шаг в профессию

  • 21 – 22 февраля

    XVI Международная научная конференция «Сорокинские чтения» Искусственный интеллект и общественное развитие: новые возможности и преграды

  • 15 декабря – 5 апреля

    Универсиада «Ломоносов» по направлению подготовки «Химия, физика и механика материалов» Факультета наук о материалах МГУ

  • 26 – 27 мая

    «Уголовное право в системе межотраслевых связей: проблемы теории и правоприменения»

Все конференции
16/12/21

Ученые МГУ создали программный комплекс для оптического моделирования освещенности в задачах рендеринга и AR

Сотрудники факультета вычислительной математики и кибернетики (ВМК) МГУ разработали собственный программный комплекс для моделирования освещённости. Его можно использовать как плагин к Autodesk 3Ds Max (программному обеспечению для 3D-моделирования и визуализации) при реализации проектов в архитектуре, рекламе, кино и мультипликации, а также в задачах обучения искусственного интеллекта. Результаты были опубликованы в журнале Programming and Computer Software. Работа выполнена в рамках деятельности научно-образовательной школы МГУ «Мозг, когнитивные системы, искусственный интеллект».

Оптическое моделирование и расчёт освещённости – важнейшие механизмы познания мира, а процесс создания реалистичной компьютерной графики – это сложный процесс, результаты которого могут быть применены на практике в различных направлениях: от архитектуры, светотехники, рекламы, кино, мультипликации до проектов дополненной и виртуальной реальности, индустрии развлечений, компьютерных игр и промышленности.

Трудновычислимые феномены освещённости, возникающие при моделировании распространения света, приводят к необходимости вычисления интеграла от сложной функции в многомерном пространстве (порядка 100 измерений). В этом случае перед программистами возникает фундаментальная проблема – как решить данную задачу за конечное время (причём, на практике оно должно быть небольшим) на компьютере с ограниченными ресурсами.

Для решения проблемы учёные МГУ выбрали семейство методов Монте-Карло по схеме Марковских Цепей. Для повышения производительности они использовали графические процессоры (Graphics Processing Units, GPU) и одновременный расчёт на многих GPU. «Реализованные в процессе работы над проектом алгоритмы были интегрированы в свободно распространяемую отечественную программную систему расчёта освещённости на GPU Hydra Renderer с открытым исходным кодом, что позволило на практике в 5–6 раз повысить точность при том же времени расчёта (что в задаче расчёта освещённости эквивалентно ускорению в 25–30 раз) по сравнению с другими алгоритмами, реализованными в этой системе», – рассказал к.ф.-м.н., научный сотрудник лаборатории компьютерной графики и мультимедиа кафедры интеллектуальных информационных технологий факультета ВМК МГУ Владимир Фролов.

Автор считает, что «за эффективность методов нужно платить ограничениями или сложностью реализации. Нет лучшего и универсального алгоритма. Если это допускает постановка задачи, следует всегда принимать во внимание специфику типичных сцен, для которых создается рендер-система. Это позволит сделать разработку дешевле, а полученную программную систему эффективнее».

Сотрудники факультета ВМК реализовывали существующие методы и на их основе разработали новые. Ученых особенно интересовало исследование эффективности продвинутых методов на основе марковских цепей (MCMC) на графических процессорах.

Данная статья является в некоторой степени интегральной работой по многим проектам и аккумулирует опыт многих лет. «Конечно, существуют и другие подобные работы, однако они не делают акцент на практической стороне использования методов. В результате мы видим из года в год одни и те же методы, которые выдаются за новые, но по сути таковыми не являются», – подчеркнул Владимир Фролов.

Авторы убеждены, что на основе выводов, сделанных в работе, можно строить новые эффективные программные комплексы для рендеринга и расчёта освещения в различных прикладных областях.