Cílem projektu je návrh nových metod analýzy a popisu složitosti realistické syntézy obrazu popsané zobrazovací rovnicí. Vstupem pro tuto analýzu jsou konfigurace geometrie scény, rozmístění a charakteristiky světelných zdrojů, popis odrazivosti povrchů a matematický popis kamery. Náš inovativní rozbor výpočetní složitosti problému bude využívat teorie informační složitosti s cílem postihnout podstatu problému šíření světla od světelných zdrojů do kamery pomocí charakterizace reprezentativních světelných cest. Výsledky této analýzy budou podkladem pro vývoj nové třídy adaptivních a progresivních algoritmů pro syntézu obrazu, které budou využívat adaptivní vzorkování podle důležitosti v prostoru světelných cest a v závislosti na nastavení jejich parametrů budou použitelné jak v kontextu fotorealistického zobrazování tak zobrazování v reálném čase. Pro dosažení cílů projektu rovněž navrhneme efektivnější datové struktury a algoritmy pro geometrické vzorkování šíření fotonů ve scéně pomocí metody vrhání paprsku a to jak ve statických tak dynamických scénách. (cs)
The goal of this project is the design of new methods for analysis and description of the computational complexity of realistic image synthesis described by the rendering equation. The input for this analysis is the scene geometry, the distribution and characteristics of the light sources, surface reflectance properties and the mathematical model of the camera. Our innovative analysis of computational complexity will use the theory of information based complexity with the aim of describing the essence of the light transport using a characterization of the representative light paths. The results of this analysis will serve as a basis for the design of a new class of adaptive progressive rendering algorithms that will exploit importance sampling in path space and depending on their setting they will be applicable for both realistic rendering as well as real-time rendering. In order to address the goals of the project we also design more efficient data structures and algorithms for geometric sampling of photon propagation using ray casting for both static and (en)