Globale Beleuchtung ist ein allgemeiner Name für eine Gruppe von Algorithmen, die in 3D-Computergrafiken verwendet sind, die gemeint werden, um realistischere Beleuchtung zu 3D-Szenen hinzuzufügen. Solche Algorithmen ziehen nicht nur das Licht in Betracht, das direkt aus einer leichten Quelle (direkte Beleuchtung), sondern auch nachfolgende Fälle kommt, in denen leichte Strahlen von derselben Quelle durch andere Oberflächen in der Szene widerspiegelt, entweder reflektierend werden oder nicht (indirekte Beleuchtung).

Theoretisch sind Nachdenken, Brechungen und Schatten alle Beispiele der globalen Beleuchtung, weil, wenn er sie vortäuscht, ein Gegenstand die Übergabe eines anderen Gegenstands (im Vergleich mit einem Gegenstand betrifft, der nur durch ein direktes Licht wird betrifft). In der Praxis, jedoch, wird nur die Simulation des weitschweifigen Zwischennachdenkens oder der Ätzmittel globale Beleuchtung genannt.

Images das gemachte Verwenden von globalen Beleuchtungsalgorithmen scheinen häufig photorealistischer als gemachte Images mit nur direkte Beleuchtungsalgorithmen. Jedoch sind solche Images rechenbetont teurer und folglich viel langsamer, um zu erzeugen. Eine einheitliche Methode soll die globale Beleuchtung einer Szene schätzen und diese Information mit der Geometrie, d. h., radiosity versorgen. Das hat Daten versorgt kann dann verwendet werden, um Images aus verschiedenen Gesichtspunkten zu erzeugen, um walkthroughs einer Szene zu erzeugen, ohne teure sich entzündende Berechnungen wiederholt durchgehen zu müssen.

Radiosity, Strahlenaufzeichnung, Balken-Nachforschung, Kegel-Nachforschung, Pfad-Nachforschung, Metropole-Licht-Transport, umgebende Verstopfung, Foton kartografisch darstellend, und gestützte Beleuchtung des Images sind Beispiele von in der globalen Beleuchtung verwendeten Algorithmen, von denen einige zusammen verwendet werden können, um Ergebnisse nachzugeben, die nicht schnell, aber genau sind.

Dieses Algorithmus-Modell gießt Zwischennachdenken aus, das ein sehr wichtiger Teil der globalen Beleuchtung ist; jedoch die meisten von diesen (radiosity ausschließend), auch spiegelndes Musternachdenken, das sie genauere Algorithmen macht, um die sich entzündende Gleichung zu lösen und eine realistischer beleuchtete Szene zur Verfügung zu stellen.

Die Algorithmen haben gepflegt zu rechnen der Vertrieb der leichten Energie zwischen Oberflächen einer Szene sind nah mit durchgeführten Wärmeübertragungssimulationen mit Methoden des begrenzten Elements im Technikdesign verbunden.

In Realtime 3D-Grafik, dem weitschweifigen Zwischennachdenken-Bestandteil der globalen Beleuchtung wird manchmal durch einen "umgebenden" Begriff in der sich entzündenden Gleichung näher gekommen, die auch "umgebende Beleuchtung" oder "umgebende Farbe" in 3D-Softwarepaketen genannt wird. Obwohl diese Methode der Annäherung (auch bekannt als ein "Schwindel", weil es nicht wirklich eine globale Beleuchtungsmethode ist) leicht ist, rechenbetont, wenn verwendet, allein zu leisten, stellt es keine entsprechend realistische Wirkung zur Verfügung. Wie man bekannt, "macht" umgebende Beleuchtung Schatten in 3D-Szenen "glatt", die gesamte Sehwirkung milder machend. Jedoch, verwendet richtig, kann umgebende Beleuchtung eine effiziente Weise sein, einen Mangel an der in einer Prozession gehenden Macht wettzumachen.

Verfahren

Weil die Simulation der globalen Beleuchtung in 3D-Programmen, immer spezialisierte Algorithmen verwendet wird, die die globale Beleuchtung effektiv vortäuschen können. Das, sind zum Beispiel, Pfad-Nachforschung oder Foton kartografisch darstellend unter bestimmten Bedingungen einschließlich radiosity. Das sind immer Methoden zu versuchen, die Übergabe-Gleichung zu lösen.

Die folgenden Annäherungen können hier bemerkenswert sein:

• Inversion:
• wird in der Praxis nicht angewandt
• Vergrößerung:
• bidirektionale Annäherung: Foton kartografisch darstellend + Verteilte Strahlenaufzeichnung, Bidirektionale Pfad-Nachforschung, transportiert Metropole-Licht
• Wiederholung:
• Radiosity

In der Leichten Pfad-Notation entspricht globale Beleuchtung die Pfade des Typs L (D | S) * E.

Bildbasierte Beleuchtung

Eine andere Weise, echte globale Beleuchtung vorzutäuschen, ist der Gebrauch von Hohen dynamischen Reihe-Images (HDRIs), auch bekannt als die Umgebungskarten, die die Szene umgeben, und sie erhellen sich. Dieser Prozess ist als bildbasierte Beleuchtung bekannt.

Siehe auch

Links

• SSRT - C ++ Quellcode für Monte Carlo pathtracer (GI unterstützend) - geschrieben mit der Bequemlichkeit über das Verstehen im Sinn.
• Video, das globale Beleuchtung und die umgebende Farbenwirkung demonstriert
• GI Echtzeitdemos - Überblick über praktische GI Echtzeittechniken als eine Liste von rechtskräftigen Demos
• kuleuven - Diese Seite enthält das Globale Beleuchtungskompendium, eine Anstrengung, die meisten nützlichen Formeln und Gleichungen für globale Beleuchtungsalgorithmen in der Computergrafik zusammenzubringen.
• GI Tutorenkurs - Videotutorenkurs beim Fälschen der globalen Beleuchtung innerhalb des 3D-Studios Max durch Jason Donati