Co je to vykreslovací rovnice?
Vykreslovací rovnice je aspektem počítačové grafiky, která se zabývá tím, jak světlo vyzařuje a odrazí z povrchů, takže grafičtí designéři mohou vytvořit realistické trojrozměrné (3D) scény. Dva faktory, které musí designéři vzít v úvahu, jsou přímé a nepřímé světlo nebo světlo ze zdroje a světla, které odrazí z povrchů. Jedním z hlavních médií využívajících vykreslovací rovnici je 3D animace, protože bez světla by scény a postavy vypadaly ploché a trapně. Videohry také používají tuto rovnici, ale existují jedinečné výzvy, protože hry se musí v reálném čase vykreslit. I když tato technika vykreslování je vhodná pro napodobování světla, od roku 2011 existují omezení, která zabraňují dokonalému napodobování světla v reálném světě.
Tato rovnice je trochu složitá a zahrnuje řadu proměnných.
Je také možné jej napsat několika různými způsoby, ale a
Vždy by se mělo brát v úvahu počet proměnných. V
Rovnice, l o je odchozí světlo;
x je bod na povrchu a
Ω je směr.
l e je emitováno světlo a
l
l o (x, Ω) = l e (X,
Ω) + ∫ Ω ƒ r (x,
Ω ', Ω) l < i (x,
Ω ') ( - Ω' •
n) d ω '
Co to znamená, že odchozí světlo, s konkrétním směrem Z konkrétního bodu se rovná světlu emitovaným z tohoto bodu plus integrál (∫ Ω ) obousměrné odrazivosti distribuční funkce, příchozí světlo a útlum příchozí světlo, nad všemi směry (Ω ') na polokouli rozhodnutopomocí n .
Návrháři musí při používání vykreslovací rovnice zvážit dva typy světla. Přímé světlo je jakékoli světlo, které přichází přímo ze světelného zdroje, jako je žárovka nebo slunce. Návrháři musí způsobit, že světlo vyzařuje ze zdroje při správné intenzitě, aby se zajistilo, že odrazí povrchy správně. Nepřímé světlo je světlo, které není přímo ze zdroje, jako je zakřivení světla kolem povrchu. To vyžaduje, aby návrháři zajistili, že světlo přesně podrobně popisuje texturu povrchu a že světlo a stíny se mísí bez chyby.
3D animace generované počítačem používají vykreslovací rovnici k vytvoření realistických scén. Protože 3D animace jsou vytvářeny k napodobování skutečného života, ať už stylisticky nebo realisticky, je toto světlo nutné, aby scény vypadaly skutečné. Bez světla by povrchy a postavy ztratily velkou část své hloubky a mnoho diváků by si mohlo myslet, že scény vypadají trapně. Zároveň 3D animace vytvořily pro vás velmiNG děti nebo děti s malými rozpočty mohou používat omezenou světelnou rovnici, která není tak realistická, ale je snazší pro designéry používat.
videohry používají vykreslovací rovnici často, ale to představuje výzvu pro návrháře. U 3D animací jsou návrháři schopni napravit světlo, pokud to vypadá nesprávně; Herní designér musí programovat světlo, aby to fungovalo a vykreslil v reálném čase. To často vyžaduje zmenšenou rovnici, která může rychle načíst světlo.
Zatímco vykreslovací rovnice může vytvářet realisticky vypadající světlo, existují omezení, která jí zabraňují kopírování skutečného života. Ve skutečném světě může světlo reagovat způsobem, který je velmi obtížné programovat. Například světlo může být absorbováno a odrazeno různými vlnovými délkami, nebo může být emitováno později místo okamžitě; Oba je velmi obtížné programovat. Zároveň, protože většina diváků nebo hráčů je zaměřena na akci animace nebo hry, je nepravděpodobné, že si většina diváků všimne ThesE Problémy.