Kendi Kendine Gölgeleme Nedir?

"Kendi kendini gölgelendirme", bir nesnenin bir bölümünün kendisine gölge attığı durumu tanımlayan bir terimdir. Kendi kendini gölgelendirme örnekleri, ışık kaynağı yukarıdan geldiğinde yüzün veya üst dudağın üzerindeki bir insan burnunun gölgesini ya da sandalyenin ayaklarının üzerinde bir sandalyenin koltuğunun gölgesini dökmektedir. Terim bilgisayar grafiklerinde kullanıldığında - özellikle bilgisayar grafik programlaması - bir sahnenin kendi üzerinde üç boyutlu (3B) nesneler tarafından attığı gölgeler veya etrafındaki dinamik nesneler ve etrafındaki nesneler tarafından atılan gölgeler için bir referanstır. . Gerçek zamanlı 3B bilgisayar grafik programlamanın doğası, birçok uygulamanın, bilgisayarların hızı ve yetenekleri arttıkça, gerçek zamanlı otomatik gölgeleme yöntemleri arttıkça kendi gölgelerini diğer optimizasyonların lehine yapma olasılığını ortadan kaldıran teknikleri kullanmalarına neden olur daha erişilebilir hale geldi. Gerçek zamanlı kendi kendine gölgelendirme nesnelerini oluşturmanın birkaç yöntemi vardır, ancak donanım kısıtlamaları genellikle yanlış gölgeler, yapay olarak sert kenarlı gölgeler veya inanılmaz derecede hızlı olmayan grafik kartlarında çok yavaş görüntülenen sahneler gibi bazı dezavantajlara sahip sonuçlar verir .

Kendi kendine gölgelenme hakkında konuşurken bir ayrım yapmak, gerçek zamanlı grafiklerdeki statik ve dinamik nesneler arasındaki farktır. Statik nesneler, bir sahnede hareket etmeyen ve işleme sırasında geometrilerinin hiçbir parçasını değiştirmeyen 3D nesnelerdir. Dinamik bir nesne ise, sahneye herhangi bir şekilde doğrudan eklenmeyen ve bir çerçeveden diğerine farklı olabilen bir nesnedir. Çoğunlukla, çoğu statik nesne ve gerçek zamanlı olmayan sahneler, oluşturma motoru ya da kullanılabilecek diğer grafik püf noktaları nedeniyle kendi kendini gölgelendirir.

Gerçek zamanlı 3D grafikler oluşturmak için kullanılan çeşitli optimizasyonlar, dinamik kendini gölgelemenin uygulanmasını zorlaştırır. Bazı örnekler, sadece ışık efektlerini statik bir arka plana uygulayan, sahnedeki karakterler gibi dinamik nesneleri görmezden gelen veya bir iç geometri farkında olmadan nesneleri yalnızca silüet gibi işleyen bir motor içerir. Grafik işlemcilerindeki ve bilgisayarlardaki artışla birlikte, yeni teknikler kendi gölgeli nesnelerin gerçek zamanlı bir sahnede görünmesini, bazı sınırlamalar ve değişimlerin yaşanmasını sağlar.

Gölge hacimleri, otomatik gölgelemenin 3B sahnede uygulanmasının bir yoludur. Bu yöntem esasen gölgenin kullanıldığı bir sahnede kapalı bir birimi kaplayan 3B nesneler oluşturur; bu, oluşturucunun veya gölgelendiricinin, nasıl aydınlatıldığını belirlemek için herhangi bir noktanın gölgeli bir hacim içinde olup olmadığına ilişkin testler yapmasına olanak sağlar. Diğer yöntemler, bir kenarın sadakatini mutlaka takip etmeyen çok yaygın gölgeler oluşturmak için gölge haritaları oluşturur veya tepe konumlarından yaklaşık gölgeler oluşturur.

Neredeyse kendini gölgelendirme yöntemlerinin tümü, kabul edilebilir bir sonuç almak için hız veya kaliteyi değiştirmek zorundadır. Kalite sorunları, bazı gölgeleri yanlış veya yerinde görmemesine neden olabilecek hızlı ancak düşük çözünürlüklü veya bulanık tekniklerin kullanılmasıyla ortaya çıkabilir. Kullanılan algoritmalar, kare başına çok fazla ek yük gerektirdiğinde veya gölge projeksiyonlarını çok doğru hesaplamaya çalıştığında hız sorunları ortaya çıkar. Tek bir standart kendi kendine gölge üreten algoritma olmamasına rağmen, bazı grafik kartları, bazı tekniklerin hızını artırabilen farklı yöntemler için yerel hızlandırma içerir.