Was ist die Rendering -Gleichung?
Die Rendering-Gleichung ist ein Aspekt von Computergrafiken, der sich darum befasst, wie Licht Oberflächen ausstrahlt und abprallt, sodass Grafikdesigner realistische dreidimensionale (3D) Szenen erstellen können. Zwei Faktoren, die Designer berücksichtigen müssen, sind direktes und indirektes Licht oder Licht aus einer Quelle und einem Licht, das von Oberflächen abprallt. Eines der Hauptmedien, die die Rendering -Gleichung verwenden, ist die 3D -Animation, da die Szenen und Charaktere ohne Licht flach und unangenehm aussehen würden. Videospiele verwenden diese Gleichung auch, aber es gibt einzigartige Herausforderungen, da Spiele in Echtzeit gerendert werden müssen. Während diese Rendering -Technik zum Nachahmung des Lichts geeignet ist, gibt es ab 2011 Einschränkungen, die sie davon abhalten, das Licht in der realen Welt perfekt zu imitieren.
Diese Gleichung ist etwas komplex und enthält eine Reihe von Variablen. Es ist auch möglich, es auf verschiedene Arten zu schreiben, aber a Die Anzahl der Variablen sollte immer berücksichtigt werden. Im Gleichung, l o ist ausgeschlossenes Licht; x ist ein Punkt auf einer Oberfläche und ω ist die Richtung. l E wird Licht emittiert und l i ist eingehendes Licht. Eine Version der Gleichung sieht Folgendes aus: ω) + ∫ ω ƒ r (x, ω ', ω) l i (x, ω ') ( - ω' • • n) d ω '
Was dies bedeutet, ist dieses ausgehende Licht mit einer bestimmten Richtung von einem bestimmten Punkt aus gleichem Licht von diesem Punkt plus gleich beleuchtet ist ein integrales (∫ ω ) des bidirektionalen Reflexionsvermögens Verteilungsfunktion, das eingehende Licht und die Abschwächung der eingehendes Licht in allen Richtungen (ω ') in der Hemisphäre bestimmtdurch n .
Designer müssen bei der Verwendung der Rendering -Gleichung zwei Lichtarten in Betracht ziehen. Direktes Licht ist jedes Licht, das direkt aus einer Lichtquelle stammt, z. B. eine Glühbirne oder die Sonne. Designer müssen das Licht von der Quelle an der richtigen Intensität ausstrahlen, um sicherzustellen, dass es korrekt von den Oberflächen abprallt. Indirektes Licht ist Licht, das nicht direkt von der Quelle stammt, wie z. B. Licht, das um eine Oberfläche geschwungen wird. Dies erfordert Designer, um sicherzustellen, dass das Licht die Textur einer Oberfläche genau beschreibt und dass sich das Licht und die Schatten ohne Fehler vermischen.
computergenerierte 3D-Animationen verwenden die Rendering-Gleichung, um realistische Szenen zu erstellen. Da 3D -Animationen erstellt werden, um das wirkliche Leben nachzuahmen, ob stilistisch oder realistisch, ist dieses Licht erforderlich, um Szenen real aussehen zu lassen. Ohne Licht würden Oberflächen und Charaktere einen Großteil ihrer Tiefe verlieren, und viele Zuschauer könnten denken, dass die Szenen unangenehm aussehen. Gleichzeitig sorgten 3D -Animationen für sehr für SieNG Kinder oder Personen mit kleinen Budgets können eine begrenzte Lichtgleichung verwenden, die nicht so realistisch ist, aber für Designer einfacher ist.
Videospiele verwenden die Rendering -Gleichung häufig, dies ist jedoch eine Herausforderung für Designer. Mit 3D -Animationen können Designer das Licht korrigieren, wenn es falsch aussieht. Ein Spieldesigner muss Licht programmieren, damit er in Echtzeit funktioniert und rendert. Dies erfordert oft eine verkleinerte Gleichung, die Licht schnell laden kann.
Während die Rendering-Gleichung realistisch aussehendes Licht erzeugen kann, gibt es Einschränkungen, die es nicht kopieren. In der realen Welt kann Licht auf eine Weise reagieren, die sehr schwer zu programmieren ist. Zum Beispiel kann Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen absorbiert und abgestoßen oder zu späteren Zeiten anstelle von sofort emittiert werden. Beide sind sehr schwer zu programmieren. Gleichzeitig ist es unwahrscheinlich, dass die meisten Zuschauer dies bemerken, da sich die meisten Zuschauer oder Spieler auf die Aktion der Animation oder des Spiels konzentrieren.E Probleme.