دليل للإضاءة الشاملة.

فهم الإضاءة الشاملة.

الإضاءة الشاملة هي ميزة تحاكي كيفية تفاعل الضوء مع الأسطح في العالم الحقيقي في بيئة افتراضية. تقليديًا، كان على مصممي الألعاب استخدام الإضاءة المباشرة لإضاءة الأشياء من مصدر مباشر، مما يلقي بعض الظلال ولكنه لا يبدو واقعيًا للغاية.

ومع تقنيات الإضاءة الشاملة، يستطيع المصممون استخدام الإضاءة غير المباشرة التي تشتت الضوء عندما يصل إلى السطح. تُنشئ هذه الميزة تفاعلات معقدة أكثر تعقيدًا وواقعية. وهذا هو السبب الذي يجعل الألعاب التي تستخدم الإضاءة الشاملة تتمتع ببيئات أكثر إقناعًا وتبدو طبيعية وغامرة.

على سبيل المثال، يمكن للإضاءة الشاملة أن تحدث فرقًا في السيناريوهات التالية:

• انعكاس الضوء في جميع أنحاء الغرفة من خلال نافذة
• تسلل الضوء من خلال أوراق الأشجار في الغابة
• انعكاس الضوء عن سطح البحيرة

أساليب للإضاءة الشاملة.

هناك العديد من تقنيات الإضاءة الشاملة التي يمكنك استخدامها للعرض، مثل:

• حساب انتقال الإضاءة بين الأسطح. تعمل هذه التقنية على تقسيم الأسطح إلى مساحات أصغر. فهو ينشر الضوء بين هذه المناطق لتصميم تدرج أكثر نعومة للضوء المرتد بين العناصر في المشهد.
• تصميم خريطة الفوتونات. تقوم طريقة الإضاءة الشاملة هذه بإطلاق الفوتونات من مصدر الضوء وتخزينها في الخريطة أثناء تحركها في جميع أنحاء المشهد. إنه يتطلب الكثير من القوة الحاسوبية ولكنه يخلق انعكاسات واقعية.
• الصور المصممة مسبقًا بواسطة الكمبيوتر. يتم حساب الإضاءة الشاملة المصممة مسبقًا بواسطة الكمبيوتر وتخزينها، عادةً على شكل خريطة ضوئية. يضعها المصممون على ملمس اللعبة أثناء العرض في الوقت الفعلي. فهي سريعة أثناء اللعب ولكنها لا تتعامل مع الأجسام المتحركة بشكل جيد.
• الإضاءة الشاملة الديناميكية. تحسب الإضاءة الشاملة الديناميكية الضوء في الوقت الفعلي، مما يجعلها مثالية لتصميم بيئات واقعية بأجسام متحركة.

الإضاءة الشاملة مقابل تتبع الأشعة.

تساعد كل من الإضاءة الشاملة وتتبع الأشعة في تصميم إضاءة واقعية. ومع ذلك، فإنهما ليسا متماثلين تمامًا. كلاهما يختلفان من حيث:

• المنهجية. ستخدم الإضاءة الشاملة حساب انتقال الإضاءة بين الأسطح وتصميم خرائط الفوتونات لتوزيع الضوء بين الأسطح. وبدلاً من ذلك، يقوم تتبع الأشعة بإطلاق الأشعة من الكاميرا لمعرفة مصادر الضوء التي تصل إليها.
• الأداء. تتطلب الإضاءة الشاملة قدرًا كبيرًا من قوة الحوسبة، خاصة في سيناريوهات الوقت الفعلي. لهذا السبب يختار معظم المصممين الإضاءة الشاملة المحسوبة مسبقًا. يعد تتبع الأشعة أيضًا مكلفًا من الناحية الحسابية، لذا فهو أكثر شيوعًا مع الصور المصممة بواسطة الكمبيوتر للأفلام والتلفزيون.

الإضاءة الشاملة تجعل النماذج أكثر واقعية من خلال محاكاة الإضاءة غير المباشرة. ومع ذلك، ليس هذا ممكنًا دائمًا للألعاب في الوقت الفعلي لأنه يتطلب الكثير من الموارد.

تتبع الأشعةأيضًا يصنع مشاهد واقعية من خلال محاكاة الانعكاسات والظلال الناعمة. تاريخيًا، استغرق الأمر الكثير من الموارد للقيام بتتبع الأشعة، على الرغم من أن الابتكارات الجديدة جعلت من الممكن استخدامه للعرض في الوقت الفعلي.

قد تبدو هاتان التقنيتان متشابهتين، وذلك لأنهما غالبًا ما تتداخلان. يتم استخدام تتبع الأشعة عادةً لحساب الإضاءة الشاملة، لذلك من المحتمل أن يرى المصممون المزيد من الأدوات التي تجمع بين الإضاءة الشاملة وتتبع الأشعة في المستقبل.

الإضاءة الشاملة في تصميم ألعاب الفيديو.

تتجاوز الإضاءة الشاملة حدود ما هو ممكن في تصميم ألعاب الفيديو. يمكن أن تُستخدم في:

• تصميم بيئات واقعية عن طريق إضافة مصادر الضوء المباشرة وغير المباشرة
• جعل الشخصيات تندمج بشكل طبيعي في بيئات مختلفة من خلال معالجة الإضاءة المحيطة
• توليد مصادر الضوء الديناميكية في الوقت الحقيقي

تعد الألعاب الحديثة مثل The Witcher 3: Wild Hunt وRed Dead Redemption 2 و Uncharted 4 أمثلة رائعة لاستخدام الإضاءة الشاملة لتصميم عوالم افتراضية مذهلة. ومع ذلك، في حين أن الإضاءة الشاملة يمكن أن تخلق ألعاب فيديو نابضة بالحياة، إلا أنها تتطلب الكثير من موارد الحوسبة، ولن تدعم جميع الأجهزة ذلك.

اكتشف قوة الضوء: تبسيط الإضاءة الشاملة باستخدام Adobe Substance 3D.

الإضاءة الشاملة تضفي الحيوية على البيئات الافتراضية. إنها تخلق أجواءً تغمر اللاعبين على الفور في القصة من خلال الإضاءة غير المباشرة الذكية.

على الرغم من أن الإضاءة الشاملة تواجه تحدياتها، إلا أنها أداة رائعة لتصميم الألعاب ثلاثية الأبعاد وألعاب الفيديو. لمعرفة الفرق بشكل مباشر، ابدأ باستخدام Adobe Substance 3D Stager لتجربة عرض الإضاءة الشاملة في مشاريعك الخاصة.