Qu'est-ce que l'éclairage par pixel?
"Éclairage par pixel" est un terme utilisé en infographie pour indiquer qu'une scène tridimensionnelle (3D) déterminera la couleur des objets pixel par pixel plutôt que sommet par sommet. L'utilisation d'un éclairage par pixel au lieu d'un éclairage par sommet crée généralement une image ou un cadre fini, d'apparence plus réaliste et souvent plus nette et plus définie, en particulier lorsque le mappage de relief est utilisé. En général, l'éclairage par pixel est mis en œuvre via l'utilisation de shaders de pixels qui peuvent utiliser un certain nombre de méthodes pour calculer comment la lumière d'une scène frappe une zone particulière de la scène et quelle couleur doit être la surface résultante. Dans les applications 3D dans lesquelles la vitesse de rendu est importante, telle qu'une animation dynamique, l'ombrage par pixel peut ne pas être pratique, car il peut nécessiter plusieurs passages dans une scène ou peut simplement prendre trop de temps et rendre impossible l'obtention d'un taux de trame acceptable.
L'une des formes les plus courantes d'application de lumière sur une scène 3D consiste à utiliser une méthode connue sous le nom d'éclairage par sommet. Cette technique prend les sommets d'un objet - les points de rencontre des lignes d'un objet - et détermine l'apparence de la surface d'un objet à cet emplacement. Lorsque des informations d'éclairage sont attachées à tous les sommets d'une scène, le moteur de rendu utilise une interpolation ou d'autres types d'algorithmes pour estimer l'apparence de la surface de l'objet entre les sommets. Cela se traduit généralement par des zones qui dépendent d'une densité élevée de sommets dans un objet pour obtenir des effets de lumière vifs, tels qu'un halo phong, tandis qu'une forme telle qu'un cube ne comportant que six sommets aura un éclairage large et gradué sur les surfaces, indépendamment de la texture ou de la position d'éclairage.
En revanche, un programme peut implémenter un éclairage par pixel. Cela implique de traverser chacun des pixels d'une scène pixellisée et de déterminer la couleur et l'éclairage individuels de chaque pixel, quelle que soit sa proximité avec un sommet. Les résultats sont généralement un éclairage net et précis, en particulier avec des effets spéculaires. Le compromis pour une meilleure qualité d'image est un temps de rendu plus long, car chaque pixel doit être traité par un pixel shader, bien que cela ne soit pas toujours une préoccupation pour la modélisation 3D, les graphiques et les programmes de rendu qui ne doivent pas conserver un nombre d'images par seconde particulier.
Les effets dramatiques de l'éclairage par pixel correctement appliqué peuvent réellement améliorer l'apparence d'un objet auquel un mappage de relief complexe est appliqué et les détails les plus infimes risquent d'être perdus avec l'éclairage par sommet. Les textures procédurales peuvent également bénéficier d'une approche d'éclairage par pixel. De plus, les effets spéciaux tels que les volumes d'ombres nécessitent l'utilisation d'un éclairage par pixel, tout comme les réflexions d'éclairage complexes, les systèmes de particules ou même les halos dans certains cas.