レンダリング方程式は何ですか？

レンダリング方程式は、光が表面を放射し、跳ね返る方法を扱うコンピューターグラフィックの側面であるため、グラフィックデザイナーは現実的な3次元（3D）シーンを作ることができます。設計者が考慮しなければならない2つの要因は、直接的で間接的な光、または表面から跳ね返るソースと光からの光です。レンダリング方程式を使用している主要なメディアの1つは、3Dアニメーションです。これは、光がなければ、シーンやキャラクターが平らで厄介に見えるためです。ビデオゲームもこの方程式を使用していますが、ゲームはリアルタイムでレンダリングする必要があるため、独自の課題があります。このレンダリング手法は光を模倣するのに適していますが、2011年の時点では、現実の世界で光を完全に模倣しないようにする制限があります。

この方程式は少し複雑で、多くの変数が含まれています。 いくつかの異なる方法でそれを書くことも可能ですが、 変数の数は常に考慮する必要があります。で 方程式、 l _o は発信光です。 x は表面上のポイントです ωは方向です。 l _e は放出されます l _i は入っている光です。 1つのバージョン 方程式のようになります：

l _o （x、ω）= l _e （x、 ω） +∫_ωƒ _r （x、 ω ′、ω） l _i （x、 ω ′）（ - ω′• n） d ω ′

これが意味することは、特定の方向性を持つその発信光です 特定のポイントから、その時点から放出される光と等しくなります 双方向反射率の積分（∫_ω） 分布関数、着信光、およびの減衰 入っている光、半球のあらゆる方向（ω ′） 決定した n 。

デザイナーは、レンダリング方程式を使用するときに2種類の光を考慮する必要があります。直接光とは、電球や太陽などの光源から直接来る光です。設計者は、光を適切な強度でソースから放射するようにして、表面を正しく跳ね返すようにする必要があります。間接光は、表面の周りの光の湾曲など、ソースから直接的ではない光です。これには、設計者が光が表面のテクスチャーを正確に詳述し、光と影がエラーなしで混ざり合っていることを確認する必要があります。

コンピューターで生成された3Dアニメーションは、レンダリング方程式を使用して現実的なシーンを作成します。 3Dアニメーションは、スタイル的であろうと現実的であろうと、実際の生活を模倣するために作られているため、この光はシーンをリアルに見せるために必要です。光がなければ、表面やキャラクターは深さの多くを失い、多くの視聴者はシーンが厄介に見えると思うかもしれません。同時に、3Dアニメーションは非常にあなたのために作られましたngの子供または小さい予算のある子供は、それほど現実的ではないが、デザイナーが使用しやすい限られた光方程式を使用する場合があります。

ビデオゲームレンダリング方程式を頻繁に使用しますが、これはデザイナーにとって課題です。 3Dアニメーションでは、デザイナーは間違っているように見える場合、光を修正できます。ゲームデザイナーは、動作してリアルタイムでレンダリングするために、ライトをプログラムする必要があります。これには、多くの場合、ライトをすばやくロードできるスケーリングされた方程式が必要です。

レンダリング方程式は現実的な光を生み出すことができますが、実際の生活をコピーしないようにする制限があります。現実の世界では、光はプログラムが非常に困難な方法で反応する可能性があります。たとえば、光は異なる波長で吸収され、撃退することができます。または、すぐにではなく後で放出することができます。これらはどちらもプログラムするのが非常に困難です。同時に、ほとんどの視聴者やプレイヤーはアニメーションやゲームのアクションに焦点を合わせているため、ほとんどの視聴者がこれらのことに気付くことはまずありませんe問題。