Vodnik po globalni osvetlitvi.

Kako dojemati globalno osvetlitev.

Globalna osvetlitev je funkcija, ki v digitalnem okolju posnema interakcijo svetlobe s predmeti v resničnem svetu. Nekdaj so morali oblikovalci iger uporabljati neposredno osvetljevanje, pri katerem so predmete osvetlili z direktnimi svetlobnimi viri, ki so povzročali sence in tudi videz ni bil najbolj realističen.

S tehnikami globalnega osvetljevanja oblikovalci lahko uporabljajo posredno osvetljevanje, pri katerem se svetloba ob stiku s površino sipa. Ta funkcija ustvari kompleksne interakcije, ki so veliko bolj zapletene in realistične. Hkrati je tudi razlog, zaradi katerega so okolja oblikovalcev iger, ki uporabljajo globalno osvetlitev, prepričljivejša, pristnejša in dajejo naravnejši občutek.

Globalna osvetlitev je npr. bistvena razlika v naslednjih primerih:

• odsev svetlobe, ki prihaja skozi okno, v prostoru,
• svetlobe lise, ki prodirajo skozi krošnje dreves v gozdu,
• svetlobni odsev na vodni gladini.

Tehnike globalnega osvetljevanja.

Na voljo so številne tehnike globalnega osvetljevanja, ki jih je mogoče uporabiti za upodabljanje, npr.:

• Žarčenje svetlobe. To je tehnika, ki površine razdeli na manjša območja. Z razpršitvijo svetlobe med območji ustvari mehkejše prehode med svetlobo, ki se odseva od predmetov v prizoru.
• Kartiranje fotonov. Pri tem načinu globalne osvetlitve svetlobni vir oddaja fotone in njivo pot čez prizor shrani na zemljevidu. Potrebna je velika računalniška moč, vendar so odsevi svetlobe videti zelo realistično.
• Vnaprej izračunana globalna osvetlitev Vnaprej izračunana globalna osvetlitev se predhodno izračuna in shrani, običajno kot svetlobna slika. Oblikovalci jo nanesejo prek teksture igre pri upodabljanju v realnem času. Je hitra med igranjem, vendar se ne obnese najbolje pri premikajočih se predmetih.
• Dinamična globalna osvetlitev. Pri dinamični globalni osvetlitvi se osvetljenost izračunava v realnem času, zato je idealna za poustvarjanje realističnih okolij, v katerih se predmeti premikajo.

Globalna osvetlitev v primerjavi s sledenjem žarkom.

Tako globalna osvetlitev kot sledenje žarkom dosežeta realistično osvetljenost. Vendar nista povsem enaki metodi. Razlikujeta se pri:

• Metodologiji. Globalna osvetlitev z žarčenjem svetlobe in kartiranjem fotonov razprši svetlobo med površinami. Metoda s sledenjem žarkom pa oddaja žarke iz kamere in opazuje, katere svetlobne vire zadenejo.
• Učinkovitost. Za globalno osvetlitev je potrebna velika računalniška moč, zlasti pri uporabi v realnem času. Zato se večina oblikovalcev raje odloči za vnaprej izračunano globalno osvetlitev. Tudi sledenje žarkom zahteva veliko računalniško moč, zato se večinoma uporablja pri računalniško generiranih podobah za filme in televizijo.

Z globalno osvetlitvijo so modeli videti bolj realistično, ker posnema posredno osvetlitev. Vendar pri videoigrah v realnem času tega ni vedno mogoče doseči, ker je za to potrebna zelo zmogljiva računalniška oprema.

Tudi sledenje žarkom ustvari realistične prizore s simulacijo svetlobnih odsevov in rahlih senc. V preteklosti je bila za uporabo metode sledenja žarkom potrebna zmogljiva računalniška oprema, danes pa jo je zaradi novih iznajdb mogoče uporabljati za upodabljanje v realnem času.

Obe tehniki sta morda na prvi pogled podobni, saj se pogosto prekrivata. Sledenje žarkom se običajno uporablja za izračunavanje globalne osvetlitve, zato bo oblikovalcem v prihodnosti verjetno na voljo več orodij za kombiniranje globalne osvetlitve in sledenja žarkom.

Globalna osvetlitev pri oblikovanju videoiger.

Globalna osvetlitev premika meje mogočega pri oblikovanju videoiger. Uporablja se jo lahko v naslednje namene:

• Izdelava realističnih okolij z dodajanjem neposrednih in posrednih virov svetlobe.
• Naravno združevanje likov in različnih okolij s spreminjanjem okoljske svetlobe.
• Ustvarjanje dinamičnih virov svetlobe v realnem času.

Moderne videoigre, kot so The Witcher 3: Wild Hunt, Red Dead Redemption 2 in Uncharted 4 so dobri primeri uporabe globalne osvetlitve za ustvarjanje osupljivih virtualnih svetov. Čeprav je mogoče z globalno osvetlitvijo oblikovati zelo realistične videoigre, je zanjo potrebna velika računalniška moč, česar ne podpira vsaka strojna oprema.

Spoznajte moč svetlobe: poenostavljamo globalno osvetlitev z zbirko Adobe Substance 3D.

Globalna osvetlitev prinaša življenje v virtualna okolja. Z domišljeno posredno osvetlitvijo ustvari vzdušje, v katerem se igralci lahko takoj zatopijo v igro.

Čeprav so z globalno osvetlitvijo povezani nekateri izzivi, je odlično orodje za oblikovanje 3D in videoiger. Če si želite ogledati razliko na lastne oči, začnite uporabljati program Adobe Substance 3D Stager in preizkusite upodabljanje globalne osvetlitve v svojih projektih.