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| LITECALC : UN MOTORE DI CALCOLO PER LA SOCIETA' OXYTECH |
La societą OxyTech S.r.l. ci ha commissionato la progettazione e lo sviluppo di un motore di calcolo in grado di effettuare un calcolo illuminotecnico quantitativo in funzione delle informazioni geometriche e fisiche contenute in una determinata scena e dall'altro di generare immagini fotorealistiche per la visualizzazione qualitativa dei risultati del calcolo e per la loro presentazione. Il motore di calcolo e' basato principalmente sull'algoritmo di ray-tracing. Tale algoritmo viene utilizzato in entrambi i principali compiti di questo modulo: il calcolo illuminotecnico e il rendering fotorealistico.
Il calcolo illuminotecnico viene effettuato utilizzando la tecnica detta Photon Mapping. Tale tecnica consente di stimare la ditribuzione del flusso luminoso (e di conseguenza degli illuminamenti) di una scena tenendo in considerazione anche il contributo dell'illuminazione indiretta.
In questo momento il progetto sta affrontando una nuova fase di restyling dell'interfaccia grafica con aggiunta di nuove funzionalita' di modellazione, maggiore integrazione con il motore di calcolo, vista tridimensionale prospettica interattiva, multi-selezione, coda di undoredo. con inoltre implementazione di funzionalita' avanzate e ottimizzazioni nel calcolo Utilizzo di BRDF e BTDF per la descrizione delle proprieta' dei materiali, implementazione di modalita' di calcolo per la gestione delle fotometrie in campo vicino, ottimizzazioni del calcolo (modalita' multi-risoluzione ed adattiva, irradiance-caching, etc.), calcolo spettrale, sorgente di luce solare.
RICERCA
I principali punti su cui si basa la ricerca nel prossimo periodo saranno la simulazione della luce solare al fine di aumentare l'accuratezza per il calcolo di progetti in esterno si prevede la definizione di una sorgente ad-hoc per la simulazione della luce solare. La caratterizzazione di tale sorgente pu`o incorporare differenti parametri, dalla temperatura di colore alla definizione della posizione geografica del progetto e dell'inquadramento temporale (stagione, ora del giorno), che devono essere vagliate anche in funzione dell'effettivo utilizzo di tale funzionalita' per il progetto illuminotecnico. Inoltre si prevede di introdurre la cromaticita' delle sorgente che gioca un ruolo sempre piu' rilevante nella progettazione della luce.Inoltre l'introduzione dei solidi fotometrico-spettrali e la valutazione delle fotometrie di campo vicino si intende migliorare il calcolo nel caso della near-field photometry implementando metodologie presenti in letteratura sfruttando dati ricavati di rilievi eseguiti ad-hoc per questo caso specifico.
LITECALC - BREVE DESCRIZIONE
Il software sviluppato ha come finalita' primaria il calcolo dei valori di illuminamento, luminanza, etc., per la progettazione illuminotecnica (tutte le sorgenti sono fotometriche).
L'obiettivo e' ottenere valori numerici corretti al fine di poter validare i progetti illuminotecnici secondo le differenti norme esistenti.
Il software e' interfacciato direttamente ad un CAD esistente per mezzo del quale viene creata la scena e vengono definite sorgenti e materiali.
Il programma calcola i valori richiesti, illuminamenti, etc., per tutte le superfici non occluse, utilizzando un algoritmo a due passi (photon mapping + final gather) e mostra in real-time la soluzione. Solo la componente diffusiva viene visualizzata in modo tale da poter ottenere una rappresentazione view-independent.
FUNZIONALITA'
Le principali caratteristiche del motore di calcolo sono:
. gestione di sorgenti fotometriche
. algoritmo di Global Illumination a due passi: Photon mapping + final gather
. calcolo automatico dell'uv layout per le lightmap
. visualizzazione interattiva, tramite OpenGL, della soluzione di GI con lightmap
. tone mapping in near-real-time
. visualizzazione real-time a falsi colori dei livelli di illuminamento
. mappatura texture (planare, sferica, cilindrica)
DETTAGLI IMPLEMENTATIVI
A livello tecnico, il software č implementato tramite:
. linguaggio di programmazione: C++
. librerie per visualizzazione interattiva: OpenGL
. ambiente di sviluppo: Visual Studio 2005
. ottimizzazione ray-tracing tramite kd-tree
IMMAGINI
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portfolio 
