skanuj0130

130 Cyfrowe oświetlenie i rendering

Istnieje wiele rodzajów globalnego oświetlenia, między innymi: radiosity (metoda energetyczna), mapowanie fotonowe, finał gathering oraz kaustyka.

Konwencjonalne radiosity

Radiosity jest metodą renderingu globalnego oświetlenia, w której światło jest odbijane od powierzehni obiektów i rozpraszane we wszystkich kierunkach, a jego wartość przechowywana jest w wierzchołkach ich siatek. Radiosity może być obliczane progresywnie, więc światło może być odbijane tyle razy, ile potrzeba, aby stworzyć dokładną symulację rzeczywistego modelu oświetlenia. Liczba odbić w progresywnym modelu radiosity jest ograniczona tylko przez czas potrzebny do wykonania obliczeń; jeżeli nie zatrzymamy renderera, może on przeprowadzać obliczenia kolejnych odbić światła w nieskończoność.

Radiosity było jednym z pierwszych modeli globalnej iluminacji dostępnych w komercyjnych programach do renderingu. Niektórzy błędnie utożsamiają wszystkie rodzaje globalnego oświetlenia z radiosity tylko dlatego, że usłyszeli o nim najpierw. Z powodu początkowej popularności radiosity styl oświetlenia symulujący globalną iluminację stał się znany jako symulowane radiosity.

Modele radiosity wykorzystują zwykle wierzchołki wielokątów składających się na obiekty w scenie do przechowywania informacji o oświetleniu. Rysunek 4.29 pokazuje podział siatki dla celów obliczeń radiosity. Dodatkowe wierzchołki dodawane są w miejscach, które wymagają większej dokładności oświetlenia, na przykład na krawędziach cieni czy w obszarach rozbłysku.

Wadą tego podejścia jest to, że rozdzielczość geometrii wpływa na dokładność obliczeń radiosity. Trudno jest przeprowadzić szybką aproksymację oświetlenia w scenie z dużą liczbą wielokątów. Nie jest także łatwo przeprowadzać podział geometrii i obliczenia radiosity dla każdej klatki animacji w przypadku, gdy przemieszczają się najważniejsze obiekty w scenie.

Radiosity nie stało się nigdy popularnym rozwiązaniem w przemyśle filmowym, zyskało natomiast popularność wśród architektów. Architekci często renderują animowane wizualizacje, w których porusza się tylko kamera. W takim przypadku obliczenia radiosity można przeprowadzić tylko raz i wykorzystać je w każdej klatce animacji. W przemyśle filmowym, gdzie animacje zwykle zawierają przemieszczającą się geometrię, bardziej popularne stały się inne rodzaje globalnego oświetlenia, na przykład mapowanie fotonowe.