Cos'è l'illuminazione per pixel?

L'illuminazione per pixel è un termine utilizzato nel computer grafica per indicare che una scena tridimensionale (3D) determinerà il colore degli oggetti su una base pixel per pixel anziché su una base vertice per vertessa.L'uso dell'illuminazione per pixel anziché dell'illuminazione per vertessa di solito crea un'immagine o una cornice finita che ha un aspetto più realistico e spesso più nitido e più definito, specialmente quando si sta impiegando la mappatura.In generale, l'illuminazione per pixel viene implementata attraverso l'uso di shader di pixel che possono utilizzare una serie di modi per calcolare come la luce in una scena sta colpendo una particolare area della scena e di che colore dovrebbe essere la superficie risultante.Nelle applicazioni 3D in cui la velocità del rendering è importante, come un'animazione dinamica, l'ombreggiatura per pixel potrebbe non essere pratica perché può richiedere più passaggi attraverso una scena o può semplicemente richiedere troppo tempo e rendere impossibile ottenere un framerate accettabile.

Una delle forme più comuni di applicazione della luce su una scena 3D è quella di utilizzare un metodo noto come illuminazione per-vertex.Questa tecnica prende i vertici di un oggetto mdash;i punti in cui le linee di un oggetto si incontrano mdash;e determina come dovrebbe essere la superficie di un oggetto in quella singola posizione.Quando tutti i vertici in una scena hanno informazioni sull'illuminazione, il rendering utilizzerà l'interpolazione o altri tipi di algoritmi per stimare l'aspetto della superficie dell'oggetto tra i vertici.Ciò generalmente si traduce in aree che dipendono da un'alta densità di vertici in un oggetto per ottenere effetti di illuminazione acuti, come un punto culminante del phong, mentre una forma come un cubo con solo sei vertici avrà un'illuminazione ampia e graduata attraverso le superfici,Indipendentemente dalla trama o dalla posizione di illuminazione.

Al contrario, un programma può implementare l'illuminazione per pixel.Ciò comporta il passaggio attraverso ciascuno dei pixel in una scena rasterizzata e la determinazione del colore e l'illuminazione individuali per ciascun pixel, indipendentemente dalla sua vicinanza a un vertice.I risultati sono generalmente illuminati acuti e accurati, specialmente con effetti speculatori.Il compromesso per una migliore qualità dell'immagine è un tempo di rendering più lungo, perché ogni pixel deve essere elaborato da uno shader di pixel, sebbene questo non sia sempre una preoccupazione per la modellazione 3D e la grafica e i programmi di rendering che non devono mantenere un particolare framerate.

Gli effetti drammatici dell'illuminazione per pixel se applicati correttamente possono effettivamente migliorare l'aspetto di un oggetto che ha una complessa mappatura del bump applicata e i dettagli dei minuti potrebbero essere persi con l'illuminazione per vertessa.Le trame procedurali possono anche beneficiare di un approccio di illuminazione per pixel.Inoltre, effetti speciali come i volumi d'ombra richiedono l'uso dell'illuminazione per pixel, così come riflessi di illuminazione complessi, sistemi di particelle o persino aloni in alcuni casi.