全域照明指南

了解全域照明

全域照明是一項模擬光線如何在虛擬環境中與真實世界表面相互作用的功能。傳統上，遊戲設計師必須使用直接照明從直接光源照明物件，這會投射一些陰影，但看起來不太逼真。

透過全域照明技術，設計師可以使用間接照明，在光線照射到表面時散射光線。這項功能可建立更加錯綜逼真的複雜相互作用。這就是為什麼使用 GI 的遊戲擁有更具說服力令人感到自然且身歷其境的環境。

例如，全域照明可以在下列場景中發揮作用：

• 光線從窗戶射入到整個房間
• 斑駁的光線穿過森林的樹葉之間
• 光線從湖面反射

全局照明技術

有許多全域照明技術可用於渲染，例如：

• 輻射度演算法。 這項技術將表面分成數個較小的區域，然後在這些區域之間漫射光線，以在場景中的物件之間建立更柔和漸變的光線反射。
• 光子貼圖。 此 GI 方法從光源射出光子，並儲存在貼圖中穿過場景。它需要大量的運算能力，但會產生逼真的反射效果。
• 預先計算的 GI。 預先計算的全域照明會事先計算和儲存 (通常儲存為光線貼圖)。設計師會在即時渲染期間，將其套用在遊戲的紋理上方。它在遊戲期間的速度很快，但處理移動物件的效果不佳。
• 動態 GI。 動態全域照明會即時計算光線，使其非常適合製作具有移動物件的逼真環境。

全域照明與光線追蹤

全域照明與光線追蹤都有助於建立逼真的光線，但兩者不盡相同。不同之處包括：

• 採用的方法。 GI 使用輻射度演算法和光子貼圖，在表面之間漫射光線。另一方面，光線追蹤從鏡頭射出光線，以查看哪些光源會進行照射。
• 效能。 GI 需要大量的運算能力，特別是在即時情況下。這就是為什麼大多數設計師選擇預先計算的 GI。光線追蹤的運算成本也很高，因此較常用於電影和電視的 CGI。

全域照明透過模擬間接照明，使模型更加逼真。不過，這對於即時遊戲不一定可行，因為它需要大量資源。

光線追蹤還透過模擬反射和柔和陰影來製作逼真的場景。在過去，需要大量資源才能執行光線追蹤，但新的創新技術使其得以用於即時渲染。

這兩種技術可能聽起來很相似，這是因為兩者經常重疊。光線追蹤通常用於計算全域照明，因此設計人員未來可能會看到更多結合 GI 和光線追蹤的工具。

電玩遊戲設計中的全域照明

全域照明開創電玩遊戲設計的各種可能性。其可用於：

• 加入直接和間接光源來製作逼真的環境
• 操作環境照明使人物自然融入不同的環境
• 即時產生動態光源

《巫師 3：狂獵》、《碧血狂殺 2》和《秘境探險 4》等現代遊戲都是利用全域照明創造出色虛擬世界的很好例子。不過，雖然全域照明可以製作逼真的電玩遊戲，但需要大量的運算資源，而不是所有硬體都能支援。

探索光的力量：使用 Adobe Substance 3D 簡化全域照明

全域照明使虛擬環境栩栩如生。它透過巧妙的間接照明，營造出讓遊戲玩家立即沉浸在故事中的氛圍。

雖然 GI 本身具挑戰性，但對於 3D 和電玩遊戲設計都是絕佳的工具。若要搶先體驗差異，請開始使用 Adobe Substance 3D Stager 嘗試在您自己的專案中產生全域照明。