Una guida sull’illuminazione globale

Comprendere l’illuminazione globale

L’illuminazione globale è una funzionalità che riproduce nell’ambiente virtuale il modo in cui la luce interagisce con le superfici nel mondo reale. In passato, i designer di videogiochi dovevano utilizzare l’illuminazione diretta per illuminare gli oggetti da una fonte diretta, che riproduceva alcune ombre ma non aveva un effetto realistico.

Con le tecniche di illuminazione globale, invece, i designer possono utilizzare l’illuminazione indiretta che disperde la luce quando tocca una superficie. Questa funzionalità crea interazioni complesse che risultano molto più elaborate e realistiche. È il motivo per cui i videogiochi che utilizzano l’illuminazione globale hanno ambienti più naturali e immersivi, e quindi più convincenti.

Ad esempio, l’illuminazione globale può fare la differenza nei seguenti scenari:

• La luce rimbalza in una stanza dalla finestra
• La luce passa “a macchie” attraverso le foglie degli alberi in una foresta
• La luce si riflette sulla superficie di un lago

Tecniche di illuminazione globale

Le tecniche di illuminazione globale che puoi utilizzare per il rendering sono molte, ad esempio:

• Radiosity. Questa tecnica divide le superfici in aree più piccole e diffonde la luce tra queste aree per creare una sfumatura di luce più leggera che rimbalza tra gli oggetti della scena.
• Photon mapping. Questo metodo di illuminazione globale simula una fonte di luce e la memorizza in una mappa mentre si muove sulla scena. Richiede un notevole lavoro di calcolo, ma crea dei riflessi molto realistici.
• Illuminazione globale pre-generata. Questo tipo di illuminazione viene calcolata in anticipo e poi memorizzata, generalmente come lightmap. Poi, i designer la inseriscono nella texture di un gioco durante il rendering in tempo reale. È veloce nei giochi, ma non gestisce bene gli oggetti in movimento.
• Illuminazione globale dinamica. L’illuminazione globale dinamica calcola la luce in tempo reale, il che la rende ideale per la creazione di ambienti realistici con oggetti in movimento.

Illuminazione globale vs. ray tracing

Sia l’illuminazione globale che il ray tracing aiutano a creare luci realistiche. Ma non sono la stessa cosa. Presentano le seguenti differenze:

• Metodologia. L’illuminazione globale utilizza radiosity e photon mapping per diffondere la luce tra le superfici. In alternativa, il ray tracing fa partire i raggi dalla videocamera per vedere quale fonte di luce colpisce.
• Prestazioni. L’illuminazione globale richiede molta potenza di calcolo, soprattutto per gli scenari in tempo reale. È per questo che la maggior parte dei designer sceglie l’illuminazione globale pre-generata. Anche il ray tracing richiede molta potenza di calcolo, quindi è utilizzata più comunemente nelle CGI per film e TV.

L’illuminazione globale realizza modelli più realistici simulando la luce indiretta. Tuttavia, non è sempre fattibile nel caso dei videogiochi in tempo reale, perché richiede molte risorse.

Anche il ray tracing realizza scene realistiche simulando i riflessi e le ombre leggere. In passato, questa tecnica richiedeva molte risorse ma, grazie ai numerosi progressi, oggi può essere utilizzata per il rendering in tempo reale.

Queste due tecniche potrebbero sembrare simili, soprattutto perché spesso si sovrappongono. Il ray tracing viene generalmente utilizzato per eseguire l’illuminazione globale; per questo, probabilmente in futuro i designer avranno a disposizione più strumenti che combinano illuminazione globale e ray tracing.

L’illuminazione globale nella progettazione di videogiochi

L’illuminazione globale sta portando la progettazione di videogiochi oltre i limiti del possibile. Infatti, può essere utilizzata per:

• creare ambienti realistici aggiungendo fonti di luce diretta e indiretta;
• far integrare i personaggi in modo naturale in diversi ambienti intervenendo sulla luce;
• generare fonti di luce dinamica in tempo reale.

I giochi moderni come The Witcher 3: Wild Hunt, Red Dead Redemption 2 e Uncharted 4 sono ottimi esempi di utilizzo dell’illuminazione globale per creare mondi virtuali incredibili. Tuttavia, anche se riesce a creare videogiochi realistici, l’illuminazione globale richiede molte risorse di calcolo e non tutti gli hardware la supportano.

Scopri il potere della luce: semplifica l’illuminazione globale con Adobe Substance 3D

L’illuminazione globale dà vita agli ambienti virtuali. Crea infatti un’atmosfera che immerge immediatamente i giocatori in una storia tramite l’illuminazione indiretta intelligente.

Anche se presenta molte sfide, l’illuminazione globale è un ottimo strumento per il 3D e per la progettazione di videogiochi. Per vedere la differenza in prima persona, inizia utilizzando Adobe Substance 3D Stager per sperimentare il rendering dell’illuminazione globale nei tuoi progetti.