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레이 트레이싱

레이 트레이싱

(DXR과 최신 API를 사용한 고품질 실시간 렌더링, 2022년 대한민국학술원 우수학술도서 선정도서)

에릭 헤인스, 토마스 아케나인 몰러, 알렉산더 켈러, 모건 맥과이어, 제이콥 먼크버그, 매트 파르, 피터 셜리, 잉고 발트, 크리스 와이만, 김혁 (지은이), 구진수 (옮긴이)
에이콘출판
50,000원

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레이 트레이싱
eBook 미리보기

책 정보

· 제목 : 레이 트레이싱 (DXR과 최신 API를 사용한 고품질 실시간 렌더링, 2022년 대한민국학술원 우수학술도서 선정도서)
· 분류 : 국내도서 > 컴퓨터/모바일 > 프로그래밍 개발/방법론 > 게임 프로그래밍
· ISBN : 9791161755144
· 쪽수 : 748쪽
· 출판일 : 2021-05-31

목차

1부. 레이 트레이싱 기본

1장. 레이 트레이싱 용어
1.1 역사적 노트
1.2 정의

2장. 광선 소개
2.1 광선의 수학적 설명
2.2 광선 간격
2.3 DXR의 광선
2.4 결론

3장. 다이렉트X 레이 트레이싱 소개
3.1 소개
3.2 개요
3.3 시작
3.4 다이렉트X 레이 트레이싱 파이프라인
3.5 다이렉트X 레이 트레이싱을 위한 새로운 HLSL 지원
3.6 간단한 HLSL 레이 트레이싱 예제
3.7 다이렉트X 레이 트레이싱의 호스트 초기화 개요
3.8 기본 DXR 초기화와 설정
3.9 레이 트레이싱 파이프라인 상태 오브젝트
3.10 셰이더 테이블
3.11 광선 디스패칭
3.12 더 깊게 들어가기와 추가 자원
3.13 결론

4장. 플라네타리움 돔 마스터 카메라
4.1 소개
4.2 방법
4.3 플라네타리움 돔 마스터 투영 샘플 코드

5장. 서브배열의 최소와 최대 계산
5.1 동기
5.2 나이브한 전체 테이블 탐색
5.3 희소 테이블 해결법
5.4 (재귀) 범위 트리 방식
5.5 반복적인 범위 트리 쿼리
5.6 결과
5.7 요약

2부. 교차와 효율성

6장. 자기 교차를 피하는 빠르고 강력한 방법
6.1 서론
6.2 방법
6.3 결론

7장. 광선/교차의 정밀도 향상
7.1 기본 광선/구체 교차
7.2 부동소수점 정밀도 고려 사항
7.3 관련 자료

8장. 멋진 패치: 광선/이중선형 패치 교차에 대한 지오메트릭 접근
8.1 소개와 선행 기술
8.2 GARP 세부 사항
8.3 결과 논의
8.4 코드

9장. DXR에서의 다중 충돌 레이 트레이싱
9.1 소개
9.2 구현
9.3 결과
9.4 결론

10장. 높은 스케일 효율성을 지닌 단순한 로드밸런스 체계
10.1 소개
10.2 요구 사항
10.3 로드밸런싱
10.4 결과

3부. 반사, 굴절, 셰도우

11장. 중첩된 볼륨의 머티리얼 자동 처리
11.1 모델링 볼륨
11.2 알고리즘
11.3 제한

12장. 범프 터미네이터 문제를 풀기 위한 미세면 기반 셰도잉 함수
12.1 서론
12.2 이전 작업
12.3 방법
12.4 결과

13장. 레이 트레이싱된 셰도우: 실시간 프레임 비율 유지
13.1 소개
13.2 관련 작업
13.3 레이 트레이싱된 셰도우
13.4 적응 샘플링
13.5 구현
13.6 결과
13.7 결론과 향후 연구

14장. DXR을 통한 단일 산란 매체의 광선 유도된 볼루메트릭 물 코스틱
14.1 소개
14.2 볼루메트릭 라이팅과 굴절 라이트
14.3 알고리즘
14.4 구현 세부 사항
14.5 결과
14.6 향후 작업
14.7 데모

4부. 샘플링

15장. 샘플링의 중요성
15.1 소개
15.2 예제: 앰비언트 오클루전
15.3 분산 이해
15.4 직접 조명
15.5 결론

16장. 샘플링 변환 동물원
16.1 샘플링의 메커니즘
16.2 배포 소개
16.3 1차원 배포
16.4 2차원 분포
16.5 균일하게 표면 샘플링
16.6 샘플링 방향
16.7 볼륨 산란
16.8 동물원 컬렉션에 추가

17장. 레이 트레이싱 시의 불편함 무시
17.1 소개
17.2 동기
17.3 클램핑
17.4 경로 정규화
17.5 결론

18장. GPU에서 많은 빛의 중요성 샘플링
18.1 서론
18.2 이전 알고리즘의 리뷰
18.3 기초
18.4 알고리즘
18.5 결과
18.6 결론

5부. 노이즈 제거와 필터링

19장. 실시간 레이 트레이싱과 노이즈 제거를 지닌 UE4에서의 시네마틱 렌더링
19.1 소개
19.2 언리얼 엔진 4의 레이 트레이싱 통합
19.3 실시간 레이 트레이싱과 노이즈 제거
19.4 결론

20장. 실시간 레이 트레이싱용 텍스처 레벨의 세부 전략
20.1 소개
20.2 배경
20.3 디테일 알고리즘의 텍스처 레벨
20.4 구현
20.5 비교와 결과
20.6 코드

21장. 광선 원뿔과 광선 미분을 사용한 간단한 환경 맵 필터링
21.1 소개
21.2 광선 원뿔
21.3 광선 미분
21.4 결과

22장. 적응형 레이 트레이싱으로 시간적 안티앨리어싱 개선
22.1 소개
22.2 이전 시간적 안티앨리어싱
22.3 새로운 알고리즘
22.4 초기 결과
22.5 제한 사항
22.6 실시간 레이 트레이싱된 안티앨리어싱의 미래
22.7 결론

6부. 하이브리드 접근법과 시스템

23장. 프로스트바이트에서 인터랙티브 라이트 맵과 조도 볼륨 프리뷰
23.1 소개
23.2 GI 솔버 파이프라인
23.3 가속 기법
23.4 라이브 업데이트
23.5 성능과 하드웨어
23.6 결론

24장. 광자 매핑을 통한 실시간 글로벌 일루미네이션
24.1 소개
24.2 광자 추적
24.3 화면 공간 조도 추정
24.4 필터링
24.5 결과
24.6 향후 작업

25장. 실시간 레이 트레이싱용 하이브리드 렌더링
25.1 하이브리드 렌더링 파이프라인 개요
25.2 파이프라인 분석하기
25.3 성능
25.4 향후
25.5 코드

26장. 지연된 하이브리드 경로 추적
26.1 개요
26.2 하이브리드 접근법
26.3 BVH 순회
26.4 확산 빛 전송
26.5 스페쿨러 빛 전송
26.6 투명도
26.7 성능

27장. 고충실도 공상과학 시각화용 인터랙티브 레이 트레이싱 기술
27.1 서론
27.2 대형 씬을 레이 트레이싱하는 것과 관련된 문제점
27.3 시각화 방법
27.4 생각 닫기

7부. 글로벌 일루미네이션

28장. 불균일한 볼륨의 레이 트레이싱
28.1 볼륨에서의 빛 수송
28.2 우드콕 추적
28.3 예제: 간단한 볼륨 경로 추적기
28.4 더 읽을거리

29장. 레이 트레이서에서 효율적인 입자 볼륨 스플래팅
29.1 동기
29.2 알고리즘
29.3 구현
29.4 결과
29.5 정리

30장. 화면 공간 광자 매핑을 사용한 화면
30.1 소개
30.2 개요
30.3 구현
30.4 결과
30.5 코드
31장 경로 재사용이 있는 상태에서 풋프린트 추정을 통한 편차 감소
31.1 소개
31.2 전체 재사용이 잘못된 가중치를 유발하는 이유
31.3 효과적인 계수 재사용
31.4 임팩트 구현
31.5 결과

32장. 라디언스 캐싱을 통한 정확한 실시간 스페쿨러 반사
32.1 소개
32.2 이전 작업
32.3 알고리즘
32.4 시공간 필터링
32.5 결과
32.6 결론
32.7 향후 작업

저자소개

토마스 아케나인 몰러 (지은이)    정보 더보기
스웨덴 룬드 대학교(Lund University) 컴퓨터 과학과에서 컴퓨터 그래픽스 및 이미지 처리를 전문으로 하는 컴퓨터 과학 교수다. 지난 몇 년 동안 본인만의 컴퓨터 그래픽스 그룹인 LUGG(Lund University Graphics Group)를 만들었다.
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모건 맥과이어 (지은이)    정보 더보기
토론토에 있는 엔비디아의 저명한 연구 과학자다. 새로운 사용자 경험을 위한 실시간 그래픽 시스템을 연구한다. 『Computer Graphics: Principles and Practice, 3rd Edition』(Addison-wesley Professional)과 『Creating Games』(CRC Press)를 공동 저술했다. 윌리엄스 대학, 워털루 대학교, 맥길 대학교에서 교수를 했으며, 이전에는 유니티와 로블록스, 스카이랜더스, 타이탄 퀘스트, 콜 오브 듀티, 마블 얼티밋 얼라이언스 게임 시리즈의 게임과 그래픽 기술에 대해 작업했다.
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알렉산더 켈러 (지은이)    정보 더보기
엔비디아의 연구 디렉터다. 이전에는 멘탈 이미지의 수석 과학자였으며, 엔비디아 Iray 빛 전송 시뮬레이션과 렌더링 시스템의 디자인을 비롯한 향후 제품과 전략에 대한 연구와 개념적인 부분을 담당했다. 업계에 들어오기 전에는 울름 대학교의 컴퓨터 그래픽 및 과학 컴퓨팅 전임 교수로 재직하면서 UZWR을 공동 설립하고 교육의 우수성에 대한 상을 받았다. 레이 트레이싱에 30년이 넘는 경험이 있으며, 빛 전송 시뮬레이션을 위한 콰지 몬테카를로 방법을 개척했고 머신러닝과 렌더링의 영역을 연결했다. 박사 학위를 소지하고 30개가 넘는 특허를 저술했으며, 50개 이상의 연구 논문을 발표했다.
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제이콥 먼크버그 (지은이)    정보 더보기
엔비디아의 실시간 렌더링 연구 그룹의 시니어 연구원이다. 현재 연구는 컴퓨터 그래픽용 머신러닝에 중점을 둔다. 엔비디아 이전에는 인텔의 Advanced Rendering Technology 팀에서 일했고 컬링 기술을 전문으로 하는 Swiftfoot Graphics를 공동 설립했다. 룬드 대학교에서 컴퓨터 과학 박사 학위를 받았고, Chalmers University of Technology에서 공학 물리학 석사 학위를 받았다.
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피터 셜리 (지은이)    정보 더보기
엔비디아의 저명한 연구 과학자다. 공식적으로 두 개의 소프트웨어 회사를 공동 창립했으며, 인디애나 대학교, 코넬 대학교, 유타 대학교의 교수/연구원이었다. 1985년, 리드 대학에서 물리학 학사 학위를 받았으며, 1991년 일리노이 대학교에서 컴퓨터 과학 박사 학위를 받았다. 컴퓨터 그래픽과 다양한 기술에 관해 여러 권의 책을 썼다. 전문 분야는 인터랙티브 및 하이 다이내믹 레인지 이미징, 전산 사진, 사실적인 렌더링, 통계 계산, 시각화, 몰입형 환경을 포함한다.
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잉고 발트 (지은이)    정보 더보기
엔비디아의 레이 트레이싱 디렉터다. 레이 트레이싱 관련 주제로 카이저슬라우테른 대학교에서 석사 학위를 받았고, 자를란트 대학교에서 박사 학위를 받았다. 그 후 MaxPlanck Institute Saarbrucken에서 박사후 과정으로, 유타 대학교에서 연구 교수로 재직했으며, 인텔의 소프트웨어 정의 렌더링 활동(특히 Embree 및 OSPRay)의 기술 리더로도 활동했다. 75가지 이상의 논문, 여러 특허와 레이 트레이싱을 중심으로 널리 사용되는 여러 소프트웨어 프로젝트를 공동 저술했다. 관심 분야는 시각화에서 프로덕션 렌더링, 실시간 렌더링부터 오프라인 렌더링, 하드웨어부터 소프트웨어에 이르기까지 효율적이고 고성능인 레이 트레이싱의 모든 측면을 중심으로 계속 진행된다.
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크리스 와이만 (지은이)    정보 더보기
엔비디아의 수석 연구 과학자로, 래스터화, 레이 트레이싱, 하이브리드 기술을 사용해 새로운 실시간 렌더링 알고리즘을 개발하고 있다. 딥러닝, 물리적 기반의 빛 이동, 더러운 래스터 해킹을 비롯한 기술을 적용해 당면한 문제에 적합한 도구를 사용한 경력이 있다. 유타 대학교에서 컴퓨터 과학 박사 학위, 미네소타 대학교에서 학사 학위를 취득했으며, 아이오와 대학교에서 약 10년 동안 강의했다.
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김혁 (지은이)    정보 더보기
넥슨 코리아의 데브캣 스튜디오에서 드래곤 하운드의 엔진과 그래픽 프로그래머로 일하고 있다. 존 카맥(John Carmack)의 오리지널 둠에서 영감을 받아 게임 개발자가 되기로 결심했다. 주요 관심사는 게임 산업에서의 실시간 컴퓨터 그래픽과 관련 있다. 서강대학교에서 레이 트레이싱에 중점을 둔 석사 학위를 취득했다. 레이 트레이싱, 글로벌 일루미네이션, 광자 매핑 같이 오프라인에서 실시간 렌더링으로 이동하는 기술에 관심 갖고 있다.
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구진수 (옮긴이)    정보 더보기
게임과 앱, 프로그래밍에 관심이 있어 다양한 자료를 번역하면서 새로운 것을 배워가고 있다. 좀 더 좋은 자료를 더 좋은 번역으로 제공하고 싶은 마음에서 최선을 다하고 있다. 이름을 검색했을 때 인터넷 서점 한 페이지가 작업한 책으로 가득 찰 때까지 열심히 번역하는 것이 목표다. 옮긴 책으로 《레이 트레이싱》, 《유니티 셰이더와 이펙트 제작 3/e》, 《함수형 코틀린》, 《예제로 배우는 언리얼 엔진 4 게임 개발》(이상 에이콘출판사) 등이 있다.
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