แสง Per-Pixel คืออะไร?

"แสงต่อพิกเซล" เป็นคำที่ใช้ในคอมพิวเตอร์กราฟิกส์เพื่อระบุว่าฉากสามมิติ (3D) จะกำหนดสีของวัตถุในแบบพิกเซลต่อพิกเซลแทนที่จะเป็นแบบจุดสุดยอดโดยจุดยอด การใช้แสงต่อพิกเซลแทนแสงต่อจุดสุดยอดมักจะสร้างภาพที่เสร็จแล้วหรือเฟรมที่มีความสมจริงมากขึ้นและมักจะมีลักษณะที่คมชัดและชัดเจนมากขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการทำแผนที่ชน โดยทั่วไปการให้แสงต่อพิกเซลนั้นถูกนำมาใช้ผ่านการใช้พิกเซลเชดเดอร์ที่สามารถใช้วิธีการในการคำนวณว่าแสงในฉากนั้นกระทบกับพื้นที่เฉพาะของฉากอย่างไรและสีผิวควรเป็นอย่างไร ในแอปพลิเคชัน 3D ที่ความเร็วในการเรนเดอร์เป็นสิ่งสำคัญเช่นการเคลื่อนไหวแบบไดนามิกการแรเงาแบบพิกเซลต่อพิกเซลอาจไม่สามารถทำได้เพราะมันต้องผ่านหลาย ๆ ฉากหรืออาจใช้เวลานานเกินไปและทำให้เฟรมที่ยอมรับไม่สามารถทำได้

หนึ่งในรูปแบบที่ใช้กันทั่วไปในการใช้แสงกับฉาก 3 มิติคือการใช้วิธีการที่เรียกว่าแสงต่อจุดยอด เทคนิคนี้ใช้จุดยอดของวัตถุ - จุดที่เส้นของวัตถุมาบรรจบกัน - และกำหนดว่าพื้นผิวของวัตถุควรมีลักษณะอย่างไร ณ ตำแหน่งเดียว เมื่อจุดยอดทั้งหมดในฉากมีข้อมูลแสงที่ติดตั้งไว้โหมดแสดงภาพจะใช้การแก้ไขหรืออัลกอริทึมชนิดอื่นเพื่อประเมินลักษณะของพื้นผิวของวัตถุระหว่างจุดยอด โดยทั่วไปแล้วจะส่งผลในพื้นที่ที่พึ่งพาความหนาแน่นสูงของจุดยอดในวัตถุเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์แสงที่คมชัดเช่นไฮไลต์พงษ์ในขณะที่รูปร่างเช่นลูกบาศก์ที่มีจุดยอดเพียงหกจุดเท่านั้น โดยไม่คำนึงถึงพื้นผิวหรือตำแหน่งแสง

ในทางตรงกันข้ามโปรแกรมสามารถใช้แสงต่อพิกเซล สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการส่งผ่านแต่ละพิกเซลในฉากที่มีการแรสเตอร์และกำหนดสีและแสงของแต่ละพิกเซลสำหรับแต่ละพิกเซลโดยไม่คำนึงถึงความใกล้ชิดกับจุดสุดยอด ผลลัพธ์มักเป็นแสงที่แม่นยำและแม่นยำ การแลกเปลี่ยนเพื่อคุณภาพของภาพที่ดีกว่านั้นใช้เวลาในการเรนเดอร์นานกว่าเนื่องจากแต่ละพิกเซลต้องถูกประมวลผลโดย pixel shader แม้ว่าจะไม่เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติและกราฟิกและโปรแกรมการเรนเดอร์ที่ไม่จำเป็นต้องคงไว้เป็นพิเศษ

เอฟเฟกต์ที่น่าทึ่งของการให้แสงต่อพิกเซลเมื่อใช้งานอย่างถูกต้องจริง ๆ สามารถปรับปรุงลักษณะที่ปรากฏของวัตถุที่มีการแมป bump ที่สลับซับซ้อนและรายละเอียดนาทีอาจหายไปกับแสงต่อจุดสุดยอด พื้นผิวขั้นตอนยังสามารถได้รับประโยชน์จากวิธีการส่องสว่างต่อพิกเซล นอกจากนี้เอฟเฟกต์พิเศษเช่นปริมาตรเงาต้องการการใช้แสงต่อพิกเซลเช่นเดียวกับการสะท้อนแสงที่ซับซ้อนระบบอนุภาคหรือแม้กระทั่งรัศมีในบางกรณี