DirectX 11 -grafiikkamoottori ja BRDF-mallit

Abstract

Opinnäytetyön tavoitteena oli luoda grafiikkamoottori, jolla voidaan esitellä yleisempiä tietokonegrafiikassa käytettyjä BRDF-malleja. Työssä luotu grafiikkamoottori suunniteltiin niin, että sillä on helppo valita eri BRDF-malleja tarkastelua varten kevyen käyttöliittymän avulla. Toisena päätavoitteena työssä oli tutustua BRDF-mallien taustalla olevaan matematiikkaan sekä BRDF-mallien toteuttamiseen näytönohjaimessa suoritettavilla varjostinohjelmilla. Työn teoriaosassa kerrotaan BRDF-mallien teoriaa sekä niihin liittyvää matematiikkaa. Työn teoriaosassa on kerrottuna myös DirectX 11 -rajapintakokoelman teoriasta sekä sen sisältämien rajapintojen käyttötarkoituksista. Työn lopputuloksena saatiin toimiva grafiikkamoottori, jolla voidaan esitellä reaaliaikaisessa grafiikassa käytettyjä BRDF-malleja. Työssä luotua ohjelmakoodia voidaan käyttää uudelleen muissa projekteissa, jotka liittyvät grafiikkaohjelmointiin.

The goal of this thesis was to create a graphics engine to demonstrate common BRDF-models used in real-time graphics. The design of the graphics engine was realized so that it allows user to easily switch from one BRDF-model to another. One of the main goals was also to study the mathematics behind BRDF-models and how the models can be implemented in shader programs using the High Level Shading Language developed by Microsoft. The theory part of this thesis consists of the theory behind BRDF-models that are demonstrated in this thesis. DirectX 11 is also described in the theory part of this thesis. The result of this thesis was a graphics engine that allows users to examine the BRDF-models that are used in this thesis. The code that was written for the graphics engine can also be used in future graphics programming projects.