Τι είναι ο φωτισμός ανά pixel;

Ο φωτισμός ανά pixel είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται στα γραφικά υπολογιστών για να υποδείξει ότι μια τρισδιάστατη (3D) σκηνή θα καθορίσει το χρώμα των αντικειμένων σε βάση pixel-by-pixel αντί σε βάση Vertex-by-Vertex.Η χρήση του φωτισμού ανά pixel αντί του φωτισμού Per-Vertex συνήθως δημιουργεί μια τελική εικόνα ή πλαίσιο που έχει μια πιο ρεαλιστική και συχνά πιο έντονη, πιο καθορισμένη εμφάνιση, ειδικά όταν χρησιμοποιείται η χαρτογράφηση χτυπήματος.Γενικά, ο φωτισμός ανά εικονοστοιχείο εφαρμόζεται με τη χρήση shaders pixel που μπορούν να χρησιμοποιήσουν διάφορους τρόπους για να υπολογίσουν τον τρόπο με τον οποίο το φως σε μια σκηνή χτυπά μια συγκεκριμένη περιοχή της σκηνής και ποιο χρώμα πρέπει να είναι η επιφάνεια που προκύπτει.Σε εφαρμογές 3D στις οποίες η ταχύτητα της απόδοσης είναι σημαντική, όπως μια δυναμική κινούμενη εικόνα, η σκίαση ανά εικονοστοιχείο μπορεί να μην είναι πρακτική, επειδή μπορεί να απαιτήσει πολλαπλά περάσματα μέσω μιας σκηνής ή να διαρκέσει πολύ και να καταστήσει ένα αποδεκτό κατ 'αποκοπή αδύνατο να επιτευχθεί.

Μία από τις πιο συνηθισμένες μορφές εφαρμογής του φωτός σε μια 3D σκηνή είναι να χρησιμοποιηθεί μια μέθοδος γνωστή ως φωτισμός Per-Vertex.Αυτή η τεχνική παίρνει τις κορυφές ενός αντικειμένου mdash;τα σημεία όπου συναντιούνται οι γραμμές ενός αντικειμένου mdash;και καθορίζει ποια είναι η επιφάνεια ενός αντικειμένου σε αυτή την ενιαία θέση.Όταν όλες οι κορυφές σε μια σκηνή έχουν συνδεδεμένες πληροφορίες φωτισμού, το renderer θα χρησιμοποιήσει παρεμβολή ή άλλους τύπους αλγορίθμων για να εκτιμήσει την εμφάνιση της επιφάνειας του αντικειμένου μεταξύ των κορυφών.Αυτό γενικά έχει ως αποτέλεσμα περιοχές που εξαρτώνται από μια υψηλή πυκνότητα κορυφών σε ένα αντικείμενο για την επίτευξη αιχμηρών επιπτώσεων φωτισμού, όπως ένα phong highlight, ενώ ένα σχήμα όπως ένας κύβος με μόνο έξι κορυφές θα έχει ευρύ, διαβαθμισμένο φωτισμό στις επιφάνειες,Ανεξάρτητα από την υφή ή τη θέση φωτισμού

Αντίθετα, ένα πρόγραμμα μπορεί να εφαρμόσει φωτισμό ανά pixel.Αυτό συνεπάγεται τη διέλευση από κάθε ένα από τα εικονοστοιχεία σε μια σκηνή και τον προσδιορισμό του ατομικού χρώματος και του φωτισμού για κάθε εικονοστοιχείο, ανεξάρτητα από την εγγύτητά του με μια κορυφή.Τα αποτελέσματα είναι συνήθως αιχμηρά, ακριβής φωτισμός, ειδικά με προδιαγραφές.Το εμπόδιο για την καλύτερη ποιότητα της εικόνας είναι ένας μεγαλύτερος χρόνος απόδοσης, επειδή κάθε εικονοστοιχείο πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία από ένα shader pixel, αν και αυτό δεν είναι πάντα ανησυχητικό για την τρισδιάστατη μοντελοποίηση και τα γραφικά και τα προγράμματα απόδοσης που δεν χρειάζεται να διατηρούν ένα συγκεκριμένο πλαίσιο.Οι δραματικές επιδράσεις του φωτισμού ανά εικονοστοιχείο όταν εφαρμόζονται σωστά μπορούν πραγματικά να ενισχύσουν την εμφάνιση ενός αντικειμένου που έχει περίπλοκη χαρτογράφηση που εφαρμόζεται και οι λεπτές λεπτομέρειες μπορεί να χαθούν με φωτισμό ανά-Vertex.Οι διαδικαστικές υφές μπορούν επίσης να επωφεληθούν από μια προσέγγιση φωτισμού ανά pixel.Επιπλέον, ειδικά εφέ όπως οι όγκοι σκιών απαιτούν τη χρήση φωτισμού ανά pixel, όπως και οι σύνθετες αντανακλάσεις φωτισμού, τα συστήματα σωματιδίων ή ακόμα και τα halos σε ορισμένες περιπτώσεις.