Qual è l'equazione di rendering?
L'equazione di rendering è un aspetto della computer grafica che si occupa di come la luce si irradia e rimbalza le superfici, in modo che i graphic designer possano realizzare scene tridimensionali (3D) realistiche. Due fattori che i progettisti devono prendere in considerazione sono la luce diretta e indiretta, o la luce da una fonte e una luce che rimbalza sulle superfici. Uno dei principali media che utilizzano l'equazione di rendering è l'animazione 3D perché, senza luce, le scene e i personaggi sembrerebbero piatti e imbarazzanti. Anche i videogiochi usano questa equazione, ma ci sono sfide uniche perché i giochi devono rendere in tempo reale. Mentre questa tecnica di rendering è adatta per imitare la luce, a partire dal 2011, ci sono limiti che lo impediscono di imitare perfettamente la luce nel mondo reale.
Questa equazione è un po 'complessa e include una serie di variabili. È anche possibile scriverlo in diversi modi, ma a Il numero di variabili dovrebbe essere sempre preso in considerazione. Nel Equazione, l o è una luce in uscita; x è un punto su una superficie e ω è la direzione. l e viene emessa la luce e l i è una luce in arrivo. Una versione dell'equazione sembra questo:
l o (x, ω) = l e (x, ω) + ∫ ω ƒ r (x, ω ′, ω) l i (x, ω ′) ( - ω ′ • n) d ω ′
Ciò significa che è quella luce in uscita, con una direzione particolare Da un punto specifico, è uguale alla luce emessa da quel punto più Un integrale (∫ ω ) della riflettanza bidirezionale funzione di distribuzione, la luce in arrivo e l'attenuazione del Luce in arrivo, su tutte le direzioni (ω ′) nell'emisfero determinatodi n .
I progettisti devono considerare due tipi di luce quando si utilizzano l'equazione di rendering. La luce diretta è qualsiasi luce che provenga direttamente da una sorgente luminosa, come una lampadina o il sole. I progettisti devono far irradiare la luce dalla sorgente alla giusta intensità per assicurarsi che rimbalzi correttamente le superfici. La luce indiretta è una luce che non è direttamente dalla fonte, come la curvatura della luce attorno a una superficie. Ciò richiede ai progettisti di assicurarsi che la luce sia in dettaglio in dettaglio la trama di una superficie e che la luce e le ombre si stiano mescolando senza errore.
animazioni 3D generate dal computer utilizzano l'equazione di rendering per fare scene realistiche. Poiché le animazioni 3D sono fatte per imitare la vita reale, stilisticamente o realisticamente, questa luce è necessaria per rendere le scene reali. Senza luce, superfici e personaggi perderebbero gran parte della loro profondità e molti spettatori potrebbero pensare che le scene sembrano imbarazzanti. Allo stesso tempo, animazioni 3D fatte per teI bambini ng o quelli con budget piccoli possono utilizzare un'equazione di luce limitata che non è così realistica ma è più facile da usare per i progettisti.
I videogiochi usano spesso l'equazione di rendering, ma questo rappresenta una sfida per i designer. Con animazioni 3D, i designer sono in grado di correggere la luce se sembra errata; Un designer di giochi deve programmare la luce in modo che funzioni e rende in tempo reale. Questo richiede spesso un'equazione ridimensionata che può caricare rapidamente la luce.
Mentre l'equazione di rendering può creare luce dall'aspetto realistico, ci sono limiti che impediscono di copiare la vita reale. Nel mondo reale, la luce può reagire in modi che sono molto difficili da programmare. Ad esempio, la luce può essere assorbita e respinta con diverse lunghezze d'onda, oppure può emettere in tempi successivi anziché immediatamente; Entrambi sono molto difficili da programmare. Allo stesso tempo, poiché la maggior parte degli spettatori o dei giocatori si concentra sull'azione dell'animazione o del gioco, è improbabile che la maggior parte degli spettatori noterà questie problemi.