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

Tekniikan edistämissäätiö myöntää tutkimukseen yli 800 000 euroa vuonna 2026 – painopiste läpimurtoteknologioiden tutkimuksessa

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 8.5.2026

Tekniikan edistämissäätiö myöntää tutkimukseen yli 800 000 euroa vuonna 2026 – painopiste läpimurtoteknologioiden tutkimuksessa   Tekniikan edistämissäätiön tavoitteena on tukea tutkimusta ja tutkijoita, joiden työllä on potentiaalia läpimurtoteknologioiksi. Läpimurtoteknologiat tuovat mukanaan merkittäviä muutoksia ja parannuksia olemassa oleviin teknisiin ratkaisuin ja vastaavat kestävästi aikamme suuriin haasteisiin. Säätiö sai tänä vuonna ennätysmäärän hakemuksia, yli 1000 kpl. Säätiö myönsi…

Microalgae – the solar powered Biorefineries of the future

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 21.4.2026

Microalgae – the solar powered Biorefineries of the future Text: Elisa Werner   Photo: Elisa Werner, Presentation during Algaeurope 2025 in Riga Why…algae? Fossil fuel still make up about 80% of the worlds primary energy consumption – despite of solar energy reaching us in abundance! Algae (macroalgae (seaweed), microalgae and cyanobacteria) never made this mistake.…

Anne Lönnqvistin mielestä innovaatiot ja talouskasvu syntyvät uskosta tutkimukseen

Kirjoittajalta Tekniikan edistämissäätiö / 18.3.2026

Anne Lönnqvistin mielestä innovaatiot ja talouskasvu syntyvät uskosta tutkimukseen   Anne Lönnqvist toimii tutkimuspäällikkönä VTT:llä, jossa hän johtaa tietoliikenteeseen, kyberturvaan ja tilannetietoisuuteen keskittyvää tutkimuskokonaisuutta. Hän on väitellyt radiotekniikasta, tehnyt laajasti tutkimusta satelliittikuva-analytiikasta sekä työskennellyt EU:n ja Business Finlandin hankkeissa. Hän haluaa valaa uskoa nuoriin tutkijoihin, jotta he ymmärtäisivät työnsä tärkeyden.   Millaista näkemystä taustasi tuo…