Hvad er per-pixel belysning?
"Per-pixel-belysning" er et udtryk, der bruges i computergrafik til at indikere, at en tredimensionel (3D) scene bestemmer farven på objekter på en pixel-for-pixel-basis i stedet for på en vertex-for-vertex-basis. Brug af per-pixel-belysning i stedet for per-vertex-belysning skaber normalt et færdigt billede eller ramme, der har et mere realistisk og ofte skarpere, mere defineret udseende, især når der bruges en mappekortlægning. Generelt implementeres per-pixel-belysning ved hjælp af pixel-skygger, der kan bruge en række måder til at beregne, hvordan lyset i en scene rammer et bestemt område af scenen, og hvilken farve den resulterende overflade skal være. I 3D-applikationer, hvor gengivelseshastigheden er vigtig, f.eks. En dynamisk animation, er skygger per pixel muligvis ikke praktisk, fordi det kan kræve flere passeringer gennem en scene eller simpelthen tage for lang tid og gøre en acceptabel indramning umulig at opnå.
En af de mere almindelige former for anvendelse af lys på en 3D-scene er at bruge en metode, der er kendt som per-vertex belysning. Denne teknik tager vertikaterne på et objekt - de punkter, hvor linjerne på et objekt mødes - og bestemmer, hvordan overfladen på et objekt skal se ud på det samme sted. Når alle knudepunkter i en scene har knyttet lysoplysninger, vil rendereren bruge interpolering eller andre typer algoritmer til at estimere udseendet på overfladen af objektet mellem vertikaterne. Dette resulterer generelt i områder, der er afhængige af en høj tæthed af hjørner i en genstand for at opnå skarpe lyseffekter, såsom et phong-højdepunkt, mens en form som en terning med kun seks vertices har bred, graderet belysning på tværs af overfladerne, uanset tekstur eller belysningsposition.
I modsætning hertil kan et program implementere per-pixel-belysning. Dette involverer at passere gennem hver af pixels i en rasteriseret scene og bestemme den individuelle farve og belysning for hver pixel, uanset dens nærhed til et toppunkt. Resultaterne er normalt skarp, nøjagtig belysning, især med spekulære effekter. Afvekslingen for bedre billedkvalitet er en længere gengivelsestid, fordi hver pixel skal behandles af en pixel-skygger, selvom dette ikke altid er et problem med 3D-modellering og grafik og gengivelsesprogrammer, der ikke behøver at opretholde en bestemt indramning.
De dramatiske effekter af per-pixel-belysning, når de anvendes korrekt, kan faktisk forbedre udseendet på et objekt, der har anvendt kompliceret bump-kortlægning, og minutdetaljerne kan gå tabt med per-toppunktbelysning. Processtrukturer kan også drage fordel af en per-pixel belysningstilgang. Derudover kræver specielle effekter, såsom skyggevolumener, brug af per-pixel-belysning, ligesom komplekse lysrefleksioner, partikelsystemer eller endda glorier i nogle tilfælde gør.