| dc.contributor.author | Коваль, О. Д. | uk |
| dc.contributor.author | Мартинюк, В. В. | uk |
| dc.contributor.author | Koval, O. D. | en |
| dc.contributor.author | Martyniuk, V. V. | en |
| dc.date.accessioned | 2026-09-03T10:32:05Z | |
| dc.date.available | 2026-09-03T10:32:05Z | |
| dc.date.issued | 2026 | |
| dc.identifier.citation | Коваль О. Д., Мартинюк В. В. Фізико-математичні моделі транспорту світла та їх апаратно-програмна реалізація в архітектурі RTX // Матеріали Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції «Молодь в науці: дослідження, проблеми, перспективи (МН-2026)», м. Вінниця, 22-26 червня 2026 р. Електрон. текст. дані. 2026. URI: https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/mn/mn2026/paper/view/28968. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ir.lib.vntu.edu.ua/handle/123456789/52958 | |
| dc.description.abstract | У доповіді розглядаються фізико-математичні засади транспорту світла у комп'ютерній графіці та сучасні методи їх обчислювальної апроксимації. Основну увагу приділено аналізу інтегрального рівняння рендерингу та його чисельному розв'язанню за допомогою методів Монте-Карло. Досліджено спеціалізовану апаратно-програмну архітектуру NVIDIA RTX, яка реалізує ці моделі через RT-ядра для апаратної обробки ієрархії обмежувальних об'ємів (BVH) та тензорні ядра для ШІ-денойзингу. | uk |
| dc.description.abstract | The report considers the physical and mathematical foundations of light transport in computer graphics and modern methods of their computational approximation. The main attention is paid to the analysis of the integral rendering equation and its numerical solution using Monte Carlo methods. The specialized hardware and software architecture NVIDIA RTX, which implements these models through RT cores for hardware processing of the bounding volume hierarchy (BVH) and tensor cores for AI denoising, is investigated. | en |
| dc.language.iso | uk_UA | uk_UA |
| dc.publisher | ВНТУ | uk |
| dc.relation.ispartof | Матеріали Міжнародної науково-практичної інтернет-конференції «Молодь в науці: дослідження, проблеми, перспективи (МН-2026)», м. Вінниця, 22-26 червня 2026 р. | uk |
| dc.relation.uri | https://conferences.vntu.edu.ua/index.php/mn/mn2026/paper/view/28968 | |
| dc.subject | транспорт світла | uk |
| dc.subject | рівняння рендерингу | uk |
| dc.subject | трасування променів | uk |
| dc.subject | архітектура RTX | uk |
| dc.subject | BVH | en |
| dc.subject | Монте-Карло | uk |
| dc.subject | DLSS | en |
| dc.subject | light transport | en |
| dc.subject | rendering equation | en |
| dc.subject | ray tracing | en |
| dc.subject | RTX architecture | en |
| dc.subject | BVH | en |
| dc.subject | Monte Carlo | en |
| dc.subject | DLSS | en |
| dc.title | Фізико-математичні моделі транспорту світла та їх апаратно-програмна реалізація в архітектурі RTX | uk |
| dc.type | Thesis | |
| dc.identifier.udc | 004.925.8:535.3 | |
| dc.relation.references | світла з точки (тіні) 1-2 Reflection/Refraction Відбиття від дзеркальних або заломлення у прозорих поверхнях 1-4+ (рекурсивно) Indirect Radiance Збір розсіяного світла для Глобального Освітлення (GI) 1-N (стохастично) Оскільки розрахунок рівняння Каджії методом Монте-Карло в реальному часі дозволяє випустити лише 1-2 промені на піксель, результат містить значний високочастотний шум. Для розв'язання цієї проблеми в архітектурі RTX використовуються тензорні ядра (Tensor Cores), які виконують матричні множення з напівточністю для роботи нейронних мереж. Загальну схему інтеграції цих ШІалгоритмів у процес рендерингу наведено на рис. 4. Рис. 4 – Схема інтеграції ШІ-алгоритмів (Денойзинг та DLSS) у процес рендерингу RTX Оскільки розрахунок рівняння Каджії методом Монте-Карло в реальному часі дозволяє випустити лише 1-2 промені на піксель, результат містить значний високочастотний шум. Для розв'язання цієї проблеми в архітектурі RTX використовуються тензорні ядра (Tensor Cores), які виконують матричні множення з напівточністю для роботи нейронних мереж. Разом із технологією DLSS (Deep Learning Super Sampling), це дозволяє рендерити сцену у меншій внутрішній роздільній здатності зі значним підвищенням продуктивності (Таблиця 2). Таблиця 2 – Порівняльний аналіз швидкості рендерингу та фізичної точності Метод рендерингу Внутрішня роздільна здатність Обчислення фізики світла Рівень шуму (до фільтрації) Відносний FPS (RTX 4090) Растеризація (Native) 4K Низька (локальні наближення) Відсутній 100% Path Tracing (Native, без RT яд.) 4K Повне рівняння Каджії Екстремальний (1 spp) ~3-5% Path Tracing (Native, з RT яд.) 4K Повне рівняння Каджії Високий (1 spp) ~25-30% Path Tracing + DLSS 3 + RT 1080p (Upscaled) Повне рівняння Каджії + ШІ реконструкція Компенсовано Денойзером ~120-150% Висновки Апаратно-програмна реалізація методів розв'язання інтегрального рівняння рендерингу в архітектурі RTX є прикладом успішної синергії фізики оптики, прикладної математики та мікроелектроніки. Перекладання обчислювально важких задач ініціалізації транспорту променів (обхід BVH) на спеціалізовані RT-ядра, а задач мінімізації дисперсії (шуму) на тензорні ядра дозволило вперше наблизити інтерактивну комп'ютерну графіку до кінематографічного рівня фізичної точності. СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ | uk |
| dc.relation.references | Kajiya J. T. The rendering equation // ACM SIGGRAPH Computer Graphics. – 1986. – Vol. 20, No. 4. – P. 143-150. | en |
| dc.relation.references | Pharr M., Jakob W., Humphreys G. Physically Based Rendering: From Theory to Implementation. – 3rd ed. – Morgan Kaufmann, 2016. – 1266 p. | en |
| dc.relation.references | Haines E., Akenine-Mller T. Ray Tracing Gems: High-Quality and Real-Time Rendering with DXR and Other APIs. – Apress, 2019. – 642 p. | en |
| dc.relation.references | Shirly P., Morley R. K. Realistic Ray Tracing. – 2nd ed. – A K Peters/CRC Press, 2003. – 256 p. | en |
| dc.relation.references | NVIDIA RTX Technology [Electronic resource]. – Mode of access: https://www.nvidia.com/en-us/geforce/rtx/. | en |
