Görüntü oluşturma denklemi, ışığın yüzeylerden nasıl yayıldığı ve sıçradığıyla ilgilenen bilgisayar grafikleridir, böylece grafik tasarımcıları gerçekçi üç boyutlu (3D) sahneler oluşturabilir. Tasarımcıların dikkate alması gereken iki faktör, doğrudan ve dolaylı ışık veya yüzeylerden sıçrayan bir kaynaktan gelen ışıktır. Render denklemini kullanan başlıca medyalardan biri 3D animasyondur çünkü ışıksız sahneler ve karakterler düz ve garip görünür. Video oyunları da bu denklemi kullanır, ancak oyunların gerçek zamanlı olarak gerçekleştirilmesi gereken benzersiz zorluklar vardır. Bu renderleme tekniği ışığı taklit etmek için uygun olsa da, 2011'den itibaren, gerçek dünyada mükemmel şekilde taklit ışıktan korunmak için kısıtlamalar vardır.
Bu denklem biraz karmaşıktır ve çok sayıda değişken içerir. Birkaç farklı şekilde yazmak da mümkündür, ancak bir takım değişkenler her zaman dikkate alınmalıdır. Denklemde, L o giden ışıktır; x , yüzeydeki bir noktadır ve ω yöndür. L e ışık yayar ve L i gelen ışıktır. Denklemin bir versiyonu şöyle görünür:
L o (x, ω) = L e (x, ω) + ∫ Ω ƒ r (x, ω ′, ω) L i (x, ω ′) (- ω ′ • n) d ω ′
Bunun anlamı, belirli bir noktadan belirli bir yöne sahip olan giden ışığın, o noktadan yayılan ışığa artı çift yönlü yansıma dağılım fonksiyonunun bir entegrali (∫), gelen ışığın ve gelen ışığın zayıflaması olduğu anlamına gelir. , yarımkürede her yöne (ω ′) n .
Tasarımcılar, oluşturma denklemini kullanırken iki ışık tipini göz önünde bulundurmalıdır. Doğrudan ışık, doğrudan ampul veya güneş gibi bir ışık kaynağından gelen herhangi bir ışıktır. Tasarımcılar, ışıkların yüzeyden doğru şekilde sıçramasını sağlamak için kaynaktan doğru yoğunlukta yaymalıdır. Dolaylı ışık, bir yüzeyin etrafındaki ışık kıvrılması gibi doğrudan kaynaktan gelmeyen ışıktır. Bu, tasarımcıların ışığın bir yüzeyin dokusunu doğru şekilde ayrıntılandırmasını ve ışığın ve gölgelerin hatasız bir şekilde karışmasını sağlamasını gerektirir.
Bilgisayar tarafından oluşturulan 3B animasyonlar, gerçekçi sahneler oluşturmak için oluşturma denklemini kullanır. 3D animasyonlar, gerçek yaşamı taklit etmek için yapıldığı için, ister stilist ister gerçekçi olsun, sahnelerin gerçek görünmesini sağlamak için bu ışık gerekir. Işık olmadan, yüzeyler ve karakterler derinliklerinin çoğunu kaybeder ve birçok izleyici sahnelerin garip göründüğünü düşünebilir. Aynı zamanda, çok küçük çocuklar veya küçük bütçeli çocuklar için yapılmış 3B animasyonlar, gerçekçi olmayan ancak tasarımcılar için kullanımı daha kolay olan sınırlı bir ışık denklemini kullanabilir.
Video oyunları genellikle oluşturma denklemini kullanır, ancak bu tasarımcılara bir meydan okuma sunar. 3B animasyonlarla, tasarımcılar yanlış görünüyorsa ışığı düzeltebilir; Bir oyun tasarımcısının ışığı programlaması gerekir, böylece gerçek zamanlı çalışır ve işler. Bu, genellikle ışığı hızlıca yükleyebilen bir küçültülmüş denklem gerektirir.
Render denklemi gerçekçi görünen bir ışık yaratabilse de, gerçek yaşamı kopyalamasını engelleyen sınırlamalar vardır. Gerçek dünyada, ışık programlanması çok zor şekillerde tepki verebilir. Örneğin, ışık farklı dalga boylarında absorbe edilebilir ve itilebilir ya da derhal yerine sonraki zamanlarda yayılabilir; bunların her ikisinin de programlanması çok zordur. Aynı zamanda, çoğu izleyici veya oyuncu animasyon veya oyunun eylemine odaklandığından, çoğu izleyicinin bu sorunları fark etmesi muhtemel değildir.
