Útmutató a globális megvilágításhoz

A globális megvilágítás működése

A globális megvilágítás olyan eljárás, amely virtuális környezetben szimulálja a fény és a felületek valós kölcsönhatását. Régebben a játéktervezőknek úgynevezett közvetlen megvilágítást kellett használniuk, amely vet ugyan némi árnyékot, de nem túl valósághű megjelenésű.

A globális megvilágításnak köszönhetően a tervezők olyan közvetett megvilágítást használhatnak, amely szórja a felületekre eső fényt. Ez az eljárás sokkal komplexebb és valósághűbb hatást kelt. Ez az oka annak, hogy a globális megvilágítást használó játékok sokkal meggyőzőbb környezetekkel rendelkeznek, amelyek természetesnek és átélhetőnek tűnnek.

A globális megvilágítás például a következő esetekben teheti valósághűbbé a látványt:

• Az ablakon át bejutó fény visszaverődése az egész helyiségben
• A fák lombjain átszűrődő fény
• Fényvisszaverődés egy tó víztükréről

Globális megvilágítási eljárások

A rendereléshez számos különböző globális megvilágítási eljárást használhatunk, például a következőket:

• Radiozitás. Ez az eljárás a felületeket kisebb részekre osztja fel. Ezen területek között úgy szórja a fényt, hogy a jelenet objektumai között haladó fénysugarak lágyabb átmeneteket alkossanak.
• Fotonleképezés. Ez a globális megvilágítási módszer virtuális fotonokat bocsát ki egy fényforrásból, és egy térképen tárolja őket, ahogy a jelenetben mozognak. Nagy számítási igényű eljárás, de valósághű tükröződéseket hoz létre.
• Előre kiszámított globális megvilágítás. Az előre kiszámított globális megvilágítást előre kiszámítják, és a kiszámított értékeket általában fénytérkép formájában tárolják. A fénytérképet a valós idejű renderelés során a játék textúrájára alkalmazzák. Gyors renderelést tesz lehetővé játék közben, de a mozgó tárgyakat nem kezeli jól.
• Dinamikus globális megvilágítás. A dinamikus globális megvilágítás valós időben számítja ki a fény hatásait, így ideális a mozgó objektumokat tartalmazó valósághű környezetek létrehozásához.

A globális megvilágítás és a sugárkövetés összehasonlítása

A globális megvilágítás és a sugárkövetés a valósághű megvilágítás létrehozásának eszközei. A két eljárás között azonban fontos különbségek vannak. A következőkben térnek el egymástól:

• Metodológia. A globális megvilágítás radiozást és fotonleképezést használ a fény felületek közötti szórásához. A sugárkövetés ezzel szemben sugarakat bocsát ki egy kamerából, és kiszámítja, mely fényforrásokat érik el.
• Teljesítmény. A globális megvilágítás nagy számítási teljesítményt igényel, különösen a valós idejű alkalmazások esetében. Ezért a legtöbb tervező az előre kiszámított globális megvilágítást használja. A sugárkövetés is számításigényes, ezért inkább filmes és televíziós CGI-hoz használják.

A globális megvilágítás a közvetett megvilágítás szimulálásával valósághűbbé teszi a modelleket. Ugyanakkor a valós idejű játékok esetében nem mindig megvalósítható, mivel sok erőforrást igényel.

A sugárkövetés is valósághű megjelenítést eredményez a fényvisszaverődés és a lágy árnyékok szimulálásával. A sugárkövetés régebben sok erőforrást igényelt, az új innovációk azonban lehetővé tették a valós idejű renderelésben való használatát.

Ez a két eljárás hasonlónak tűnhet, és ez azért van így, mert sok a közös vonásuk. A globális megvilágítás kiszámításához általában sugárkövetést használnak, így valószínű, hogy a tervezők a jövőben több olyan eszközzel fognak találkozni, amelyek a globális megvilágítást és a sugárkövetést kombinálják.

Globális megvilágítás a videójáték-fejlesztésben

A globális megvilágítás új lehetőségek előtt tárja fel a kaput a videójáték-fejlesztésben. A következőkre használható:

• Valósághű környezetek létrehozása közvetlen és közvetett fényforrások hozzáadásával
• A karakterek természetes módon való beillesztése a különböző környezetekbe a környezeti megvilágítás révén
• Dinamikus fényforrások létrehozása valós időben

Az olyan modern játékok, mint a The Witcher 3: Wild Hunt, a Red Dead Redemption 2 és az Uncharted 4 jó példák arra, hogyan teremthetők lenyűgöző virtuális világok globális megvilágítás használatával. Bár a globális megvilágítással élethű videójátékok készíthetők, az eljárásnak nagy a számítási igénye, és nem minden hardver támogatja.

Fedezze fel a fény szépségét: egyszerűbb globális megvilágítás az Adobe Substance 3D-vel

A globális megvilágítás életre kelti a virtuális környezeteket. Olyan hangulatot teremt, amely lehetővé teszi, hogy a jól átgondolt közvetett megvilágításnak köszönhetően a játékosok azonnal a történet részének érezzék magukat.

Habár a globális megvilágításnak is megvannak a maga korlátai, nagyszerű eszköz a 3D tartalomkészítéshez és a játéktervezéshez. Ha saját szemével szeretné látni a különbséget, próbálja ki saját projektjeiben is a globális megvilágítást az Adobe Substance 3D Stager segítségével.