Qual é a equação de renderização?

A equação de renderização é um aspecto dos gráficos de computador que lida com a maneira como a luz irradia e salta superfícies, para que os designers gráficos possam fazer cenas tridimensionais (3D) realistas. Dois fatores que os designers precisam levar em consideração são luzes diretas e indiretas, ou luz de uma fonte e luz que salta superfícies. Uma das principais mídias usando a equação de renderização é a animação 3D porque, sem luz, as cenas e os personagens pareceriam planos e desajeitados. Os videogames também usam essa equação, mas há desafios únicos porque os jogos precisam renderizar em tempo real. Embora essa técnica de renderização seja adequada para imitar a luz, a partir de 2011, existem limitações que impedem que ela imite perfeitamente a luz no mundo real.

Essa equação é um pouco complexa e inclui várias variáveis. Também é possível escrevê -lo de várias maneiras diferentes, mas um O número de variáveis ​​sempre deve ser levado em consideração. No Equação, l o é uma luz extrovertida; x é um ponto em uma superfície e ω é a direção. l e é emitida luz e l i está recebendo a luz. Uma versão da equação se parece com a seguinte:

l o (x, ω) = l e (x, ω) + ∫ ω ƒ r (x, ω ′, ω) l i (x, ω ′) ( - ω ′ • n) d ω ′

O que isso significa é essa luz extrovertida, com uma direção específica de um ponto específico, é igual à luz emitida a partir desse ponto plus uma integral (∫ _ω ) da refletância bidirecional função de distribuição, a luz de entrada e a atenuação do luz de entrada, em todas as direções (ω ′) no hemisfério determinadopor n .

Os designers precisam considerar dois tipos de luz ao usar a equação de renderização. A luz direta é qualquer luz que esteja chegando diretamente de uma fonte de luz, como uma lâmpada ou o sol. Os designers devem fazer com que a luz irradie a partir da fonte na intensidade certa para garantir que ela desvie as superfícies corretamente. A luz indireta é a luz que não é diretamente diretamente da fonte, como a luz curvada em torno de uma superfície. Isso exige que os designers garantem que a luz esteja detalhando com precisão a textura de uma superfície e que a luz e as sombras estão se misturando sem erro.

As animações 3D geradas por computador usam a equação de renderização para fazer cenas realistas. Como as animações 3D são feitas para imitar a vida real, estilisticamente ou realisticamente, essa luz é necessária para fazer com que as cenas pareçam reais. Sem luz, superfícies e personagens perderiam grande parte de sua profundidade, e muitos espectadores podem pensar que as cenas parecem estranhas. Ao mesmo tempo, as animações 3D feitas para muito vocêNG Crianças ou aquelas com pequenos orçamentos podem usar uma equação de luz limitada que não é tão realista, mas é mais fácil para os designers de usar.

Os videogames usam a equação de renderização com frequência, mas isso apresenta um desafio aos designers. Com as animações 3D, os designers podem corrigir a luz se parecer incorreta; Um designer de jogos precisa programar a luz para que funcione e renderize em tempo real. Isso geralmente requer uma equação reduzida que possa carregar luz rapidamente.

Embora a equação de renderização possa criar luz de aparência realista, existem limitações que a impedem de copiar a vida real. No mundo real, a luz pode reagir de maneiras muito difíceis de programar. Por exemplo, a luz pode ser absorvida e repelida com diferentes comprimentos de onda, ou pode ser emitida posteriormente, em vez de imediatamente; Ambos são muito difíceis de programar. Ao mesmo tempo, como a maioria dos telespectadores ou jogadores está focada na ação da animação ou jogo, é improvável que a maioria dos espectadores perceba essese problemas.