Perpustakaan Digital ITB

Salah satu masalah terbesar dalam rendering dengan path tracing adalah sulitnya mencapai hasil rendering dengan tingkat derau yang rendah dalam waktu yang cukup singkat. Oleh karena itu, diperlukan teknik-teknik optimasi untuk meningkatkan kinerja path tracing dalam sisi waktu maupun kualitas gambar yang dihasilkan. Beberapa penelitian terkini memperkenalkan teknik optimasi yang dapat menghasilkan gambar berkualitas tinggi dalam waktu yang singkat. Akan tetapi, umumnya teknik-teknik tersebut memuat bias yang dapat mengakibatkan gambar hasil rendering sedikit berbeda dengan referensi. Dengan demikian, terdapat ruang eksplorasi untuk mengoptimasi algoritma path tracing tak bias untuk meningkatkan kecepatan rendering dan kualitas gambar yang dihasilkan. Beberapa teknik optimasi state-of-the-art dalam path tracing adalah adaptive sampling dan rekonstruksi. Dalam tugas akhir ini, teknik adaptive sampling dan rekonstruksi digunakan untuk mengoptimasi sistem rendering yang telah ada. Untuk lebih meningkatkan kinerja path tracing, teknik paralelisme dengan graphics processing unit (GPU) juga digunakan. Di antara beberapa pilihan yang tersedia, sistem path tracing yang digunakan adalah PBRTv4. Algoritma adaptive sampling dan rekonstruksi yang dipilih berturut-turut adalah hierarchical stopping condition dan ray histogram fusion (RHF). Selanjutnya, teknik paralelisme dengan GPU menggunakan arsitektur wavefront yang telah dibangun dalam PBRTv4. Pengujian terhadap implementasi optimasi menunjukkan bahwa teknik paralelisme, adaptive sampling, dan rekonstruksi dapat meningkatkan kinerja path tracing. Path tracing dengan optimasi mampu menyelesaikan rendering dalam waktu 1,61 hingga 12,12 kali lebih cepat dari path tracing tanpa optimasi. Dalam sisi kualitas, path tracing dengan optimasi mampu menghasilkan gambar dengan kemiripan struktural terhadap referensi 3,8–25,9% lebih tinggi dari path tracing tanpa optimasi.