Co to jest oświetlenie na piksel?

Oświetlenie na piksel jest terminem używanym w grafice komputerowej w celu wskazania, że scena trójwymiarowa (3D) określi kolor obiektów na zasadzie piksela po pikselu zamiast na zasadzie Vertex-bytex.Zastosowanie oświetlenia na piksel zamiast oświetlenia perwersyjnego zwykle tworzy gotowy obraz lub ramkę, która ma bardziej realistyczny i często ostrzejszy, bardziej zdefiniowany wygląd, szczególnie gdy stosuje się mapowanie uderzeń.Ogólnie rzecz biorąc, oświetlenie na piksel jest zaimplementowane za pomocą shaderów pikseli, które mogą wykorzystać szereg sposobów obliczenia, w jaki sposób światło w scenie uderza w określony obszar sceny i jaki kolor powinien być powstałą powierzchnię.W aplikacjach 3D, w których ważna jest prędkość renderowania, na przykład dynamiczna animacja, zacienienie na piksel może nie być praktyczne, ponieważ może wymagać wielu przejść przez scenę lub po prostu potrwać zbyt długo i uniemożliwić akceptowalną klatkę płciową.

Jedną z najczęstszych form stosowania światła do sceny 3D jest użycie metody znanej jako oświetlenie perwersyjne.Ta technika przyjmuje wierzchołki obiektu mdash;punkty, w których linie obiektu spotykają się i mdash;i określa, jak powinna wyglądać powierzchnia obiektu w tym jednym miejscu.Gdy wszystkie wierzchołki w scenie zawierają informacje oświetleniowe, renderer będzie używać interpolacji lub innych rodzajów algorytmów do oszacowania wyglądu powierzchni obiektu między wierzchołkami.Zasadniczo skutkuje to obszarami, które są zależne od wysokiej gęstości wierzchołków w obiekcie, aby osiągnąć ostre efekty oświetlenia, takie jak podświetlenie hodowli, podczas gdy kształt taki jak kostka z tylko sześcioma wierzchołkami będzie miał szerokie, stopniowe oświetlenie na powierzchni,Niezależnie od pozycji tekstury lub oświetlenia.

Natomiast program może zaimplementować oświetlenie na piksel.Obejmuje to przechodzenie przez każdy z pikseli w rasteryzowanej scenie i określanie indywidualnego koloru i oświetlenia dla każdego piksela, niezależnie od jego bliskości wierzchołka.Wyniki są zwykle ostre, dokładne oświetlenie, zwłaszcza w przypadku efektów spekulowych.Kompromis dla lepszej jakości obrazu to dłuższy czas renderowania, ponieważ każdy piksel musi być przetwarzany przez shader pikselowy, chociaż nie zawsze jest to problem z modelowaniem 3D, grafiki i renderowania, które nie muszą utrzymywać konkretnego klamry.

Dramatyczne efekty oświetlenia na piksel przy prawidłowym zastosowaniu mogą faktycznie zwiększyć wygląd obiektu, który ma zastosowane mapowanie skomplikowane, a drobne szczegóły mogą zostać utracone za pomocą oświetlenia perwersyjnego.Tekstury proceduralne mogą również skorzystać z podejścia do oświetlenia na piksel.Ponadto efekty specjalne, takie jak objętości cienia, wymagają zastosowania oświetlenia na piksel, podobnie jak złożone odbicia oświetlenia, układy cząstek, a nawet halo w niektórych przypadkach.