Apa itu sorot sinar (ray casting)?

Berkenalan dengan sorot sinar.

Sorot sinar merupakan metode untuk menentukan bagaimana cahaya akan mengenai mata (atau kamera) dalam suatu adegan virtual. Dengan grafis 3D, sorot sinar meniru dikirimnya sorot sinar digital dari perspektif penonton ke dalam lingkungan digital. Sinar tersebut akan bersinggungan dengan objek dalam adegan dan, berdasarkan lokasi sinar bersinggungan dan properti dari setiap objek, sorot sinar membantu Anda menentukan warna dan kecerahan dari piksel pada layar.

Sorot sinar merupakan hal yang penting untuk urusan render dan visualisasi karena kemampuannya dalam menciptakan pencahayaan yang realistis. Teknik ini menyimulasikan bagaimana cara cahaya berinteraksi dengan objek di dunia nyata dalam lingkungan digital, yang memungkinkan dihasilkannya karakter, objek, dan adegan yang terlihat luar biasa realistis.

Sejarah sorot sinar.

Sorot sinar merupakan teknik yang mendasar untuk desain 3D moder, tetapi umur teknologi ini sudah mencapai puluhan tahun. Di tahun 1960-an, ilmuwan komputer mencari metode untuk menyimulasikan bagaimana cahaya berinteraksi dengan permukaan untuk menghasilkan gambar yang realistis. Di tahun 1980-an, Turner Whitted menulis sebuah makalah ilmiah mengenai sorot sinar rekursif yang memopulerkan teknik ini. Makalah ini mengenalkan konsep penanganan refleksi dan refraksi dengan melakukan sorot sinar secara rekursif, yang merupakan inovasi baru dalam hal sorot sinar.

John Carmack memopulerkan sorot sinar pada awal 1990-an dengan game “Wolfenstein 3D,” yang menggunakan sorot sinar untuk menciptakan perspektif 3D dalam dunia 2D. Di tahun 2000-an, teknik sorot sinar dipadukan dengan rasterisasi untuk mendukung perenderan real-time dalam simulasi digital. Di masa kini, banyak perusahaan yang mengembangkan sorot sinar yang didukung perangkat keras, yang dapat mendorong inovasi terbaru.

Aplikasi di dunia nyata.

Sorot sinar sangat cocok digunakan untuk video game, tetapi juga memiliki aplikasi penting lainnya, seperti:

1. Pencitraan medis. Sorot sinar merender data volumetrik dari pemindaian CT dan MRI. Ini memberi para profesional medis gambar 3D yang mendetail, yang meningkatkan keakuratan diagnosis.
2. Visualisasi arsitektural. Arsitek dapat menggunakan sorot sinar untuk memprediksi bagaimana cahaya berinteraksi dengan ruang yang mereka buat. Ini berguna terutama untuk menentukan bagaimana cahaya matahari akan menyinari ruangan pada waktu yang berbeda dalam suatu jam atau tanggal tertentu.
3. Realitas virtual (VR) VR menggunakan sorot sinar untuk mendeteksi interaksi, termasuk pelacakan pandangan dan pemilihan objek. Ini menciptakan pengalaman pengguna yang lebih mendalam.
4. Game. Sorot sinar adalah elemen yang penting dalam desain video game karena mendukung terciptanya lingkungan yang realistis dan interaktif. Video game menggunakan sorot sinar untuk berbagai kebutuhan, meliputi render dan pendeteksian tumbukan. Game seperti Doom Eternal dan Cyberpunk 2077 hanyalah beberapa contoh dari penggunaan sorot sinar.

Sorot sinar volumetrik.

Sorot sinar volumetrik berada satu langkah lebih di depan dibandingkan sorot sinar standar. Teknik ini menggunakan data volumetrik, seperti tekstur dan kumpulan data 3D. Sorot sinar standar membuat cahaya bersinggungan dengan permukaan, sementara sorot sinar volumetrik mengambil sampel data di seluruh ruang. Teknik ini berguna dalam aplikasi seperti pencitraan medis, saat model memvisualisasikan data 3D dari pemindaian CT atau MRI.

Sorot sinar vs. teknik render lainnya.

Adobe Substance 3D merupakan rangkaian kreatif untuk menghasilkan, memodifikasi, dan menyesuaikan gaya model 3D. Sorot sinar merupakan bagian besar dari Substance 3D, yang membantu dalam hal baking tekstur, atau bagaimana cahaya berinteraksi dengan material digital. Selain sebagai rangkaian alat 3D dari Substance 3D, sorot sinar memungkinkan terciptanya tekstur yang mendetail dan akurat untuk menghasilkan model 3D yang sangat realistis.

Mari kita lihat bagaimana sorot sinar dibandingkan dengan teknik render lainnya:

1. Sorot sinar. Metode ini menentukan visibilitas dengan melakukan sorot sinar dari penonton dan ke dalam adegan.
2. Rasterisasi. Teknik pemodelan 3D ini mengonversikan bentuk geometrik menjadi piksel yang dapat ditampilkan. Hal ini digunakan secara luas dalam grafis real-time untuk video game.
3. Pelacakan sinar. Ini merupakan bentuk yang lebih lanjut dari sorot sinar. Pelacakan sinar menyimulasikan jalur sinar cahaya seiring melajunya cahaya melalui adegan. Pelacakan sinar menciptakan gambar yang sangat realistis, tetapi memerlukan biaya komputasi yang tinggi.

Memulai dengan pelacakan sinar.

Berikut adalah panduan singkat untuk membantu Anda mulai menggunakan pelacakan sinar:

1. Memahami hal-hal dasar. Pelajari pengertian dari sinar dan cara kerjanya, serta bagaimana cara sinar berinteraksi dengan objek dalam suatu adegan.
2. Mulai dengan adegan sederhana. Apabila Anda baru saja memulai, lakukanlah mulai dari bentuk dasar seperti bola dan bidang. Gunakan teknik pembayangan sederhana untuk memberi kedalaman pada objek tersebut. Anda akan melihat bagaimana pilihan ini memengaruhi bayangan, refleksi, dan refraksi dalam adegan.
3. Perluas menjadi adegan yang kompleks. Setelah Anda memahaminya, gabungkan lebih banyak objek dan material.

Meskipun ini dapat membantu Anda untuk memulai, jangan lupa untuk terus memperdalam keterampilan Anda dalam sorot sinar. Tutorial, komunitas, dan panduan online dari Adobe Substance 3D akan meningkatkan keterampilan Anda dari waktu ke waktu.

Rasakan perbedaannya: sorot sinar menggunakan Adobe Substance.

Sorot sinar menciptakan adegan digital yang lebih realistis dengan meniru pencahayaan di dunia nyata dalam ruang digital. Mulai dari pencitraan medis hingga video game, sorot sinar membawa realita ke era digital. Buat visual yang menakjubkan milik Anda sendiri: bereksperimen dengan sorot sinar di Adobe Substance 3D sekarang.