ResTIR를 이용한 Web 기반 인테리어 시뮬레이터

팀명: 인테리 과정: 서울시립대학교 캡스톤 디자인 2025-2학기 프로젝트: WebGPU 기반 실시간 Path Tracing 인테리어 시뮬레이터

📋 프로젝트 소개

ReSTIR(Reservoir-based Spatiotemporal Importance Resampling) 알고리즘을 활용하여 웹 브라우저에서 실시간으로 사실적인 조명 시뮬레이션을 제공하는 인테리어 디자인 도구입니다.

사용자는 웹 환경에서:

• 🏠 3D 공간에 가구와 조명을 배치
• 💡 실시간으로 사실적인 조명 효과 확인
• 🎨 다양한 재질과 색상 적용
• 💾 작업 내용 저장 및 불러오기

✨ 주요 기능

실시간 Path Tracing

• WebGPU 기반 고성능 렌더링
• ReSTIR 알고리즘을 통한 효율적인 조명 계산
• Physically Based Rendering (PBR) 지원

인터랙티브 시뮬레이터

• 직관적인 UI/UX
• 실시간 조명 제어 (밝기, 색온도, 각도)
• 가구 배치 및 재질 설정
• 낮/밤 모드 지원

클라우드 저장

• 사용자 계정 시스템
• Scene 저장 및 관리
• 프로젝트 공유 기능

🏗️ 프로젝트 구조

UOS_Capstone_2025/
├── apps/
│   ├── frontend/          # React + TypeScript 웹 애플리케이션
│   └── backend/           # Spring Boot API 서버
├── docs/
│   ├── frontend/          # 프론트엔드 문서
│   ├── backend/           # 백엔드 API 문서
│   └── theory/            # Path Tracing & ReSTIR 이론
└── infra/                 # 인프라 설정

🚀 시작하기

필수 요구사항

• Node.js 18+ (프론트엔드)
• Java 17+ (백엔드)
• PostgreSQL 14+ (데이터베이스)
• WebGPU 지원 브라우저 (Chrome 113+, Edge 113+)

프론트엔드 실행

cd apps/frontend
pnpm install
pnpm dev

프론트엔드는 http://localhost:5173에서 실행됩니다.

자세한 내용은 Frontend 문서를 참고하세요.

백엔드 실행

1. PostgreSQL 데이터베이스 생성:

CREATE DATABASE capstone_db;

2. apps/backend/src/main/resources/application.yml 설정

3. 백엔드 실행:

cd apps/backend
./gradlew bootRun  # Linux/Mac
.\gradlew bootRun  # Windows

백엔드는 http://localhost:8080에서 실행됩니다.

자세한 내용은 Backend 문서를 참고하세요.

📚 문서

기술 문서

• Frontend 가이드 - React 애플리케이션 구조 및 개발 가이드
• Backend API - REST API 명세 및 데이터베이스 스키마
• Theory - Path Tracing 및 ReSTIR 이론 문서

이론 문서 (Theory)

• Monte-Carlo Integration
• Rendering Equation
• PBR Details
• Sampling Methods
• ReSTIR Pipeline Guide

🛠️ 기술 스택

Frontend

• React 19 - UI 프레임워크
• TypeScript - 타입 안전성
• Vite - 빌드 도구
• WebGPU - GPU 가속 렌더링

Backend

• Spring Boot 3.2 - 서버 프레임워크
• Spring Data JPA - ORM
• PostgreSQL - 데이터베이스
• Spring Security + JWT - 인증/인가

Rendering

• Path Tracing - 물리 기반 렌더링
• ReSTIR - 효율적인 조명 샘플링
• PBR - Physically Based Rendering

📸 결과물

🔗 참고 자료

• Rendering equation (Wikipedia)
• Monte Carlo Path Tracing PDF
• LearnOpenGL PBR
• A Gentle Introduction to ReSTIR
• WebGPU Specification

👥 팀원

팀 인테리 - 서울시립대학교 캡스톤 디자인 2025-2학기

📄 라이선스

이 프로젝트는 교육 목적으로 제작되었습니다.