En guide till indirekt belysning.

Förstå indirekt belysning.

Indirekt belysning är en funktion som efterliknar hur ljuset interagerar med ytor i den verkliga världen i en virtuell miljö. Traditionellt har speldesigners varit tvungna att använda direkt belysning för att ljussätta objekt från en direkt ljuskälla, vilket ger en del skuggor men inte ser särskilt realistiskt ut.

Med indirekt belysning kan designers använda ljus som sprider sig när det träffar en yta. Funktionen skapar komplexa interaktioner som är mycket mer intrikata och realistiska. Det är orsaken till att spel som använder sig av indirekt belysning får mer övertygande miljöer som känns naturliga och immersiva.

Indirekt belysning kan till exempel göra skillnad i följande scenarier:

• Studsande ljus genom ett rum från ett fönster
• Brokigt ljus genom lövverket i en skog
• Reflekterande ljus från vattenytan på en sjö

Tekniker för indirekt belysning.

Det finns många tekniker för indirekt belysning du kan använda till rendering:

• Radioaktivitet. Tekniken delar upp ytor till mindre områden. Ljuset sprids mellan dessa områden för att skapa en mjukare övertoning med ljus som studsar mellan objekt i en scen.
• Fotonmappning. Denna metod tar bilder från en ljuskälla och lagrar dem i en karta allt eftersom de rör sig över scenen. Det krävs mycket datorkraft men ger realistiska reflektioner.
• Förberäknad indirekt belysning. Förberäknad indirekt belysning beräknas i förväg och lagras, vanligen i form av en ljuskarta. Designers lägger den över ett spels textur under rendering i realtid. Det ger ett snabbt spel men hanterar inte rörliga objekt särskilt bra.
• Dynamisk indirekt belysning. Dynamisk indirekt belysning beräknar ljuset i realtid, vilket gör det idealiskt för att skapa realistiska miljöer med rörliga objekt.

Indirekt belysning jämfört med raytracing.

Både indirekt belysning och raytracing hjälper till att skapa en realistisk belysning. De är dock inte riktigt samma sak. De skiljer sig vad gäller följande:

• Metodik. Indirekt belysning använder sig av radioaktivitet och fotonmappning för att sprida ljus mellan olika ytor. Raytracing skickar däremot ut strålar från en kamera för att se vilka ljuskällor de träffar.
• Prestanda. Indirekt belysning kräver massor av datorkraft, i synnerhet för scenarier i realtid. Det är därför de flesta designers väljer förberäknad indirekt belysning. Raytracing är också dyrt sett till datorkraft, så det är populärare med CGI för film och tv.

Indirekt belysning gör modeller mer realistiska genom att indirekt belysning simuleras. Det är dock inte alltid genomförbart för spel i realtid eftersom det krävs mängder av resurser.

Raytracing ger också realistiska scener genom att simulera speglingar och mjuka skuggor. Historiskt sett har det krävts stora resurser att utföra raytracing, men nya innovationer har gjort det möjligt att använda det till rendering i realtid.

De båda teknikerna kanske låter likadana och det beror på att de ofta överlappar. Raytracing används ofta till att beräkna indirekt belysning, så det är troligt att designers kommer att se fler verktyg som kombinerar indirekt belysning och raytracing i framtiden.

Indirekt belysning i design av videospel.

Indirekt belysning tänjer på gränserna för vad som är möjligt i design av videospel. Det kan användas till följande:

• Skapa realistiska miljöer genom att addera direkta och indirekta ljuskällor
• Få karaktärer att smälta in naturligt i olika miljöer genom att manipulera omgivande ljus
• Generera dynamiska ljuskällor i realtid

Moderna spel som The Witcher 3: Wild Hunt, Red Dead Redemption 2 och Uncharted 4 är utmärkta exempel på när man använder indirekt belysning till att skapa enastående virtuella världar. Men även om indirekt belysning kan ge verklighetstrogna videospel krävs det mängder av datorkraft och det är inte all hårdvara som har stöd för det.

Upptäck ljusets kraft: förenkla indirekt belysning med Adobe Substance 3D.

Indirekt belysning blåser liv i virtuella miljöer. Det ger en atmosfär som genast engagerar spelare i berättelsen tack vare smart indirekt belysning.

Även om indirekt belysning har en del utmaningar är det ett utmärkt verktyg för 3D och design av videospel. Om du vill se skillnaden själv kan du använda Adobe Substance 3D Stager för att experimentera med rendering i indirekt belysning i dina egna projekt.