Better computer graphics based on gaze direction

Matias Koskela 12.12.2018

Koskela

Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) are already starting to have a huge impact on how people work and entertain themselves. These technologies are very dependent on computer graphics and so, the field will see major changes during the next decade.

Foveated rendering

Displays for VR and AR usually have only one user and

 

it can be measured what part of the screen the user is looking at. Leaps in image quality can be achieved with so called foveated rendering, which is a graphics optimization that focuses rendering computations in the area where the user's gaze is fixed.

Path tracing

Currently rendering for VR and AR applications is done with so called rasterization. However, conventionally non-real-time rendering method of path tracing is an interesting option, because it generates better image quality. Moreover, it allows flexible sampling in screen space, which perfectly suits to the idea of foveated rendering.

In my PhD Thesis project, the two worlds of path tracing and foveated VR rendering are combined. The objective is to enable photo-realistic real-time rendering in VR and AR. In the project, we have developed new ways of distributing the path tracing samples and reconstructing noise free images from them. The hard part of the process is that samples are both sparse and noisy. Our goal is to reconstruct an image where the user doesn’t notice any errors. At the same time, we try to reduce the number of samples so much that the offline rendering method of path tracing can be done in real-time.

More info can be found at the group’s webpage: www.tut.fi/vga

Matias Koskela is a doctoral student in Virtual reality and Graphics Architectures (VGA) group at Laboratory of Pervasive Computing in Tampere University of Technology. His research interests include optimizations and parallelism in real-time rendering, especially in real-time ray tracing.

Uusimmat artikkelit

Tänään juhlimme eurooppalaista säätiöpäivää!

Kirjoittajalta Martta Lindström / 1.10.2026

Tänään juhlimme eurooppalaista säätiöpäivää!   Tämän vuoden teema on Ihmisten ja planeetan parhaaksi ja mikäpä voisikaan kuvailla Tekniikan edistämissäätiön tavoitetta paremmin. Säätiömme tukee tutkimusta ja tutkijoita, joiden työllä on potentiaalia kehittyä tulevaisuuden läpimurtoteknologioiksi. Uskomme näiden tulevaisuuden teknologioiden olevan avainasemassa aikamme suuriin haasteisiin vastaamisessa kestävästi. Vuonna 2025 jaoimme lähes miljoona euroa tekniikan alan tutkimukseen Suomessa. Suurin…

Vaihto-opinnot yhdistivät energiaa, ympäristöä ja lääketiedettä

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 17.9.2026

Vaihto-opinnot yhdistivät energiaa, ympäristöä ja lääketiedettä   Kuva: Kevin Hede Kestäviä teknisiä ratkaisuja syntyy, kun eri alojen osaamista uskalletaan yhdistää. Tämä oli tärkein oivallukseni Erasmus-vaihdossa Padovan yliopistossa Italiassa keväällä 2026. Opintoni veivät minut uusiutuvan energian ja ympäristösuunnittelun lisäksi yllättävän aiheen äärelle: 3D-bioprinttaukseen ja syöpätutkimukseen. Opiskelen kemia- ja prosessitekniikkaa Åbo Akademissa, ja vaihto-opinnot olivat osa maisterintutkintoani.…

We engineered cyanobacteria to produce a plastic building block at record levels from sunlight and CO₂

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 17.8.2026

We engineered cyanobacteria to produce a plastic building block at record levels from sunlight and CO₂ Text: Lauri Kakko   Kuva: Lauri Kakko How cyanobacteria became efficient chemical factories My doctoral research focused on turning the cyanobacterium Synechocystis into a better producer of 3-hydroxybutyrate (3HB). 3HB is a simple molecule that can be used to…