Iluminación de Luxology
Luxology le proporciona fuentes de iluminación directa e indirecta.
- Iluminación indirecta proporciona una iluminación global o un modelo de rendering de Luxology que utilizan el entorno y la geometría existente en la escena para proporcionar el sombreado.
- Los modelos de iluminación directa utilizan las luces 3D para iluminar directamente superficies.
Si bien estos dos modelos se calculan por separado, sus resultados se añaden en conjunto por defecto para proporcionar el resultado de sombreado final. Cada modelo tiene ventajas específicas. Cuando se utiliza junto sabiamente, puede optimizar la velocidad y la calidad de las imágenes renderizadas.
La luz directa tiene la ventaja distinta de proporcionar la ubicación exacta de la luz para que cuando se evalúa un píxel la aplicación de rendering puede desarrollar un bucle a través de las luces visibles y añadir los valores de sombreado adecuados de cada una. Este método de iluminación directa proporciona resultados de iluminación precisos muy rápidamente. La desventaja es que este modelo no representa los efectos de la iluminación secundaria, como luz rebote o luz que proviene de superficies luminosas. El número de muestras por luz solo necesita aumentar a más de una muestra, cuando se desea generar determinada cantidad de sombras con bordes difuminados. Cuanto más amplia sea la extensión del borde suave, mayor debe ser el valor de muestra para proporcionar una calidad razonable.
Iluminación indirecta
Para comprender los ajustes de iluminación para el rendering de Luxology es crítico como primera comprendido el proceso técnico de iluminación indirecta. Si bien es intuitivo imaginar la luz que proviene de una luz 3D o una superficie luminosa y que se desplaza para alcanzar a las superficies y luego rebotar alrededor de una habitación, el proceso real de rendering con iluminación indirecta es completamente lo opuesto. A medida que se evalúa la superficie, los rayos se proyectan hacia el exterior desde la superficie aleatoriamente cuando tocan otras superficies en la escena. La suma de dichas evaluaciones es lo que contribuye con el color y brillo de la superficie original.
Para obtener una idea más precisa de cómo se estima la iluminación indirecta en un punto sobre una superficie, imagine la parte superior de un globo transparente apoyada sobre la superficie para que la normal de la superficie del punto se asome a través del polo norte. Los rayos se lanzan desde el punto de la superficie a través de puntos aleatorios dentro de cada célula formada por las líneas de rejilla de latitud y longitud, con un rayo por célula. Estos rayos salen y chocan las superficies o el entorno distante y el color medio que observan es el estimado de irradiancia indirecta. (Irradiancia es el término técnica utilizado para la luz que llega).
Ahora, imagine que necesitamos aplicarle una sombra a una superficie plana y la imagen del entorno es toda negra excepto una región brillante concentrada. Cada punto sombreado sobre la superficie emite rayos como se describe anteriormente. Para algunos puntos, dos de sus rayos pulsan quizá la región brillante, mientras que para otros puntos solo un rayo la pulsa y el resto de los rayos considera negro. Con algunos puntos consiguiendo dos veces irradiancia de otros, puede predecir que la superficie se muy manchada si Irradiancia de caché está activado (o granular si se encuentra desactivado). Sin embargo, si subdividimos los hemisferios transparentes con más precisión (por ejemplo, con más rayos), el número de aciertos y errores será mucho más coherente entre los puntos de la superficie adyacentes, suavizando el sombreado. Mientras que la iluminación indirecta de Luxology se basa en estas muestras hemisféricas, existen dos enfoques muy diferentes sobre el uso de estas muestras: Irradiancia de caché y Monte Carlo.
Método de Irradiancia de caché
El método por defecto de muestreo utiliza una técnica denominada Irradiancia de caché. El concepto detrás de esta técnica es que a través del aprovechamiento de un número más pequeño de muestras más precisas y combinándolas entre ellas, puede lograr una imagen de notoria calidad en un período de tiempo más corto que tomando muestras de cada píxel con menos calidad que generalmente produce una imagen "granular". Cuando Irradiancia de caché está desactivada, Luxology retrocede a generar una muestra de sombreado hemisférico para cada píxel de la imagen. Considere el número de rayos que utiliza, ya que este número se multiplican por millones de píxeles de la imagen. Si se encuentra activa la opción Irradiancia de caché, Luxology toma muestras de modo inteligente y luego las interpola entre ellas para obtener un cuadro definitivo global más uniforme.
Cuando se utiliza Irradiancia de caché, cualquier variación se desvincula a través de muestra en muestra, que representa manchas. Irradiancia en caché proporciona varios métodos para reducir artefactos, que incluyen el aumento del número de rayos, añadir Muestra de peralte y aumentar el número de muestras necesarias para crear una combinación (Valores de interpolación).
Método Monte Carlo
El método Monte Carlo utiliza una muestra de calidad menor (menos rayos) en cada uno de los píxeles mientras que el método de Irradiancia de caché utiliza menos muestras de mayor calidad (más rayos) y las combina entre ellas. Cuando las muestras no son suficientemente precisas en Monte Carlo, hay una variación significativa desde un píxel al siguiente y se visualiza como "granular." Un remedio es aumentar el número de rayos por píxel, pero esto hace que el tiempo de render aumente drásticamente. El modo de renderizado progresivo de refinamiento utiliza el método Monte Carlo. Dispara automáticamente rayos adicionales por píxel de manera que la imagen renderizada está mejorada continuamente hasta que el proceso se detiene o transcurre un período de tiempo predefinido.