Globālā izgaismojuma rokasgrāmata.

Izpratne par globālo izgaismojumu.

Globālais izgaismojums ir funkcija, kas virtuālajā vidē atdarina gaismas mijiedarbību ar virsmām reālajā pasaulē. Agrāk spēļu dizaineriem bija jāizmanto tiešais izgaismojums, lai izgaismotu objektus no tieša avota, bet tas radīja arī ēnas, kuras neizskatās īpaši reālistiski.

Izmantojot globālā izgaismojuma metodes, dizaineri var izmantot netiešo izgaismojumu, kas, saskaroties ar virsmu, izkliedē gaismu. Šī funkcija rada sarežģītas mijiedarbības, kas ir daudz komplicētākas un reālistiskākas. Tieši tādēļ to spēļu vide, kurās tiek izmantots GI, ir pārliecinošāka, tā šķiet dabiska un aizraujoša.

Piemēram, globālais izgaismojums var radīt atšķirības šādos gadījumos:

• Gaismas atstarošanās no loga visā telpā
• Caur meža koku lapām ņirboša gaisma
• Gaismas atstarošanās no ezera virsmas

Globālā izgaismojuma lietošanas metodes.

Tālāk norādītas vairākas globālā izgaismojuma lietošanas metodes, ko varat izmantot atveidošanai.

• Virsmas izstarojums. Šī metode sadala virsmas mazākos apgabalos. Starp šiem apgabaliem tiek izkliedēta gaisma, lai radītu mazāku gaismas gradientu, kas atstarojas starp objektiem ainā.
• Fotonu kartēšana. Šis GI paņēmiens uzņem fotonus no gaismas avota un saglabā tos kartē, tiklīdz tie pārvietojas pa visu ainu. Tam ir nepieciešama liela skaitļošanas jauda, taču rezultātā tiek radīts reālistisks atstarojums.
• Iepriekš aprēķinātais GI. Iepriekš aprēķinātais globālais izgaismojums tiek iepriekš aprēķināts un saglabāts, parasti — izgaismotas kartes veidā. Reāllaika atveidošanas laikā dizaineri to uzklāj uz spēles faktūras. Lai gan spēles laikā tas darbojas ātri, tomēr ar kustīgiem objektiem tam neveicas labi.
• Dinamiskais GI. Dinamiskais globālais izgaismojums aprēķina gaismu reāllaikā, kas padara to ideāli piemērotu reālistiskas vides izveidē ar kustīgiem objektiem.

Globālā izgaismojuma salīdzinājums ar staru izsekošanu.

Gan globālais izgaismojums, gan staru izsekošanas funkcija palīdz radīt reālistisku apgaismojumu. Tomēr tas nav gluži viens un tas pats. Tālāk norādītas to atšķirības.

• Metodika. GI izmanto radiozitātes un fotonu kartēšanu, lai izkliedētu gaismu starp virsmām. Turpretī staru izsekošanas funkcija uzņem starus no kameras, lai redzētu, ar kuriem gaismas avotiem tie saskaras.
• Veiktspēja. GI ir nepieciešama liela skaitļošanas jauda, īpaši reāllaika scenārijiem. Tieši tāpēc lielākā daļa dizaineru izvēlas iepriekš aprēķināto GI. Staru izsekošanas funkcija ir arī dārga, tāpēc tā ir populārāka filmās un TV, kurās izmanto CGI.

Globālais izgaismojums, imitējot netiešo apgaismojumu, padara modeļus reālistiskākus. Tomēr to ne vienmēr ir iespējams izmantot reāllaika spēlēm, jo tas prasa daudz resursu.

Staru izsekošanas funkcija arī veido reālistiskas ainas, imitējot atspulgus un nelielas ēnas. Agrāk staru izsekošanas funkcijas izmantošana prasīja daudz resursu, lai gan jaunievedumi ir ļāvuši to izmantot reāllaika atveidošanas vajadzībām.

Abas šīs metodes var šķist līdzīgas, bet tas ir tāpēc, ka tās bieži pārklājas. Staru izsekošanas funkciju parasti izmanto globālā izgaismojuma aprēķināšanai, tāpēc, iespējams, dizaineriem nākotnē būs pieejams vairāk rīku, kas apvienos GI ar staru izsekošanu.

Globālais izgaismojums videospēļu dizainā.

Globālais izgaismojums paplašina videospēļu dizaina iespējamās robežas. To var izmantot šādos gadījumos:

• Reālistiskas vides izveidei, pievienojot tiešus un netiešus gaismas avotus
• Dabiskai tēlu iekļaušanai dažādās vidēs, manipulējot ar apkārtējo apgaismojumu
• Dinamisku gaismas avotu ģenerēšanai reāllaikā

Mūsdienu spēles, piemēram, The Witcher 3: Wild Hunt, Red Dead Redemption 2 un Uncharted 4, ir lieliski piemēri, kas parāda globālā izgaismojuma izmantošanu, lai radītu satriecošas virtuālās pasaules. Tomēr, lai gan globālais izgaismojums var radīt reālistiskas videospēles, tas prasa daudz skaitļošanas resursu un ne visu veidu aparatūra to atbalsta.

Atklājiet gaismas spēku: vienkāršojiet globālo izgaismojumu ar Adobe Substance 3D.

Globālais izgaismojums atdzīvina virtuālo vidi. Tas rada atmosfēru, kas nekavējoties ierauj spēlētājus aizraujošā stāstā, izmantojot gudru netiešo izgaismojumu.

Lai gan GI ir savi izaicinājumi, tas ir lielisks rīks 3D un videospēļu dizainam. Varēsit pārliecināties par atšķirībām, sākot izmantot lietotni Adobe Substance 3D Stager , lai eksperimentētu ar globālā izgaismojuma atveidošanu savos projektos.