Denoising and guided upsampling of Monte Carlo path traced low resolution renderings

Monte Carlo yolak izleme tekniği, görsel kaplama denklemini Monte Carlo yöntemiyle tahminleyerek görüntüler üretmek için kullanılmaktadır. Görsel olarak gürültüsüz sayılabilecek kadar düşük varyanslı bir görüntü üretebilmek için görsel kaplama işlemi anında piksel başına çok büyük miktarda ışın örneği gönderilmesi gerekmektedir. Bu miktarda ışın örneği göndermek pahalı bir zaman bütçesi gerektirmektedir. Birçok çalışma, orijinal çözünürlükte ışın sayısı azaltılmış bir gürültülü görüntü üretip sonrasında art-işlem gürültüden arındırma işlemi uygulayarak görsel olarak cazip bir çıktı üretmek üzerine odaklanmaktadır. Bu yaklaşım, görsel kaplama işlemini hızlandırmakta ve görsel olarak gürültüsüz olan referans görüntüyle karşılaştırılabilir kalitede gürültüden arındırılmış bir görüntü oluşturmaktadır. Ancak bu gürültüden arındırma işlemi, ışın örneği sayısının görsel kaplama işlemini daha kısa bir süre zarfında tamamlayabilmek adına aşırı azaltılması sonucu oluşan gürültülü görüntünün yüksek varyansının üstesinden tutarlı bir şekilde gelememektedir. Bu tez çalışmasında, bahsi geçen bu kısa süre zarfında bu aşırı azaltılmış ışın örneği sayısından daha fazla ışın örneği gönderebilmek ve böylece daha düşük varyanslı pikseller elde edebilmek için görüntünün çözünürlüğünü düşüren bir ardışık düzen önerilerek bu problemin üstesinden gelinmeye çalışılmıştır. Oluşan düşük çözünürlüklü gürültülü görüntü daha düşük varyansa sahip olduğu için daha tutarlı olarak gürültüden arındırılmakta ve sonrasında ayrı bir görsel kaplama geçişiyle yüksek çözünürlükte hızlı bir şekilde üretilmiş harici sahne verileri güdüm olarak kullanılarak güdümlü yukarı örneklenmektedir. Deneysel değerlendirme önerilen yöntemin, aşırı azaltılmış ışın örneği sayısıyla orijinal çözünürlükte oluşturulmuş görüntüyü gürültüden arındırma yöntemi ile karşılaştırıldığında umut verici derecede iyi kalitede gürültüden arındırılmış ve güdümlü yukarı örneklenmiş görüntüler ürettiğini göstermektedir.