वैश्विक चमक

"Realistic rendering" redirects here. For physically-based realistic rendering, see Physically-based rendering.

File:Direct lighting.png

Rendering without global illumination. Areas that lie outside of the ceiling lamp's direct light lack definition. For example, the lamp's housing appears completely uniform. Without the ambient light added into the render, it would appear uniformly black.

File:Global illumination1.png

Rendering with global illumination. Light is reflected by surfaces, and colored light transfers from one surface to another. Notice how color from the red wall and green wall (not visible) reflects onto other surfaces in the scene. Also notable is the caustic projected onto the red wall from light passing through the glass sphere.

वैश्विक चमक (जीआई), या अप्रत्यक्ष रोशनी, 3 डी कंप्यूटर ग्राफिक्स में उपयोग किए जाने वाले कलन विधि का एक समूह है जो 3डी दृश्यों में अधिक यथार्थवादी कंप्यूटर ग्राफिक्स प्रकाश जोड़ने के लिए है। इस तरह के एल्गोरिदम न केवल उस प्रकाश को ध्यान में रखते हैं जो सीधे एक प्रकाश स्रोत (प्रत्यक्ष रोशनी) से आता है, बल्कि बाद के मामलों में भी होता है जिसमें एक ही स्रोत से प्रकाश किरणें दृश्य में अन्य सतहों से परिलक्षित होती हैं, चाहे परावर्तक हो या नहीं ("अप्रत्यक्ष रोशनी")।

सैद्धांतिक रूप से, परावर्तन (कंप्यूटर ग्राफिक्स), अपवर्तन और छाया सभी वैश्विक रोशनी के उदाहरण हैं, क्योंकि उनका अनुकरण करते समय, एक वस्तु दूसरे के प्रतिपादन को प्रभावित करती है (केवल प्रकाश के प्रत्यक्ष स्रोत से प्रभावित होने वाली वस्तु के विपरीत)। व्यवहार में, हालांकि, केवल विसरित प्रतिबिंब का अनुकरण#इंटररिफ्लेक्शन|डिफ्यूज इंटर-रिफ्लेक्शन या कास्टिक (प्रकाशिकी) को वैश्विक रोशनी कहा जाता है।

एल्गोरिदम

वैश्विक रोशनी एल्गोरिदम का उपयोग करके प्रदान की गई छवियां अक्सर प्रत्यक्ष रोशनी एल्गोरिदम का उपयोग करने वालों की तुलना में अधिक फोटोरियलिज्म दिखाई देती हैं। हालाँकि, ऐसी छवियां कम्प्यूटेशनल रूप से अधिक महंगी होती हैं और फलस्वरूप उत्पन्न होने में बहुत धीमी होती हैं। एक सामान्य तरीका यह है कि किसी दृश्य की वैश्विक रोशनी की गणना की जाए और उस जानकारी को ज्यामिति (जैसे, रेडियोसिटी) के साथ संग्रहित किया जाए। संग्रहीत डेटा का उपयोग बार-बार महंगे प्रकाश गणनाओं के बिना एक दृश्य के पूर्वाभ्यास उत्पन्न करने के लिए विभिन्न दृष्टिकोणों से छवियां उत्पन्न करने के लिए किया जा सकता है।

रेडियोसिटी (कंप्यूटर ग्राफिक्स), रे ट्रेसिंग (ग्राफिक्स), किरण अनुरेखण , शंकु अनुरेखण, पाथ ट्रेसिंग, [[वॉल्यूमेट्रिक पथ अनुरेखण]], महानगर प्रकाश परिवहन , परिवेशी बाधा, फोटॉन मैपिंग, साइनड_डिस्टेंस_फंक्शन और छवि-आधारित प्रकाश व्यवस्था , ये सभी वैश्विक रोशनी में उपयोग किए जाने वाले एल्गोरिदम के उदाहरण हैं। , जिनमें से कुछ का एक साथ उपयोग करके ऐसे परिणाम प्राप्त किए जा सकते हैं जो तेज़ नहीं हैं, लेकिन सटीक हैं।

ये एल्गोरिदम मॉडल अंतर-प्रतिबिंब को फैलाते हैं जो वैश्विक रोशनी का एक बहुत महत्वपूर्ण हिस्सा है; हालांकि इनमें से अधिकांश (रेडियोसिटी को छोड़कर) परावर्तक प्रतिबिंब को भी मॉडल करते हैं, जो उन्हें प्रकाश समीकरण को हल करने के लिए और अधिक वास्तविक रूप से प्रकाशित दृश्य प्रदान करने के लिए अधिक सटीक एल्गोरिदम बनाता है। एक दृश्य की सतहों के बीच प्रकाश ऊर्जा के वितरण की गणना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले एल्गोरिदम परिमित तत्व विश्लेषण | इंजीनियरिंग डिजाइन में परिमित-तत्व विधियों का उपयोग करके किए गए गर्मी हस्तांतरण सिमुलेशन से निकटता से संबंधित हैं।

फोटोरियलिज्म

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एक वास्तुशिल्प मॉडल का बाहरी दृश्य

File:Show how 3D real time ambient occlusion works 2013-11-23 10-45.jpeg

एक परिवेश रोड़ा परत का उदाहरण

वास्तविक समय में वैश्विक रोशनी की सटीक गणना प्राप्त करना कठिन बना रहता है। वास्तविक समय के 3डी ग्राफिक्स में, वैश्विक रोशनी के विसरित अंतर-प्रतिबिंब घटक को कभी-कभी प्रकाश समीकरण में परिवेशी शब्द द्वारा अनुमानित किया जाता है, जिसे 3डी सॉफ्टवेयर पैकेज में परिवेश प्रकाश या परिवेश रंग भी कहा जाता है। हालांकि सन्निकटन की यह विधि (जिसे चीट के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि यह वास्तव में एक वैश्विक रोशनी विधि नहीं है) कम्प्यूटेशनल रूप से प्रदर्शन करना आसान है, जब अकेले उपयोग किया जाता है तो यह पर्याप्त यथार्थवादी प्रभाव प्रदान नहीं करता है। परिवेश प्रकाश को 3डी दृश्यों में छाया को समतल करने के लिए जाना जाता है, जिससे समग्र दृश्य प्रभाव अधिक धुंधला हो जाता है। हालांकि, ठीक से उपयोग किया जाता है, परिवेशी प्रकाश प्रसंस्करण शक्ति की कमी को पूरा करने का एक कुशल तरीका हो सकता है।

प्रक्रिया

3डी कार्यक्रमों में अधिक से अधिक विशिष्ट एल्गोरिदम का उपयोग किया जाता है जो वैश्विक रोशनी को प्रभावी ढंग से अनुकरण कर सकते हैं। ये एल्गोरिदम रेंडरिंग समीकरण के लिए संख्यात्मक सन्निकटन हैं। वैश्विक रोशनी की गणना के लिए जाने-माने एल्गोरिदम में पाथ ट्रेसिंग, फोटॉन मैपिंग और रेडियोसिटी (कंप्यूटर ग्राफिक्स) शामिल हैं। निम्नलिखित दृष्टिकोणों को यहाँ प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• उलटा: $L=(1-T)^{-1}L^{e}\,$
  • व्यवहार में लागू नहीं होता है
• विस्तार: $L=\sum _{i=0}^{\infty }T^{i}L^{e}$
  • द्वि-दिशात्मक दृष्टिकोण: फोटॉन मैपिंग + वितरित किरण अनुरेखण, द्वि-दिशात्मक पथ अनुरेखण, महानगर प्रकाश परिवहन
• पुनरावृत्ति: $L_{n}tl_{e}+=L^{(n-1)}$
  • रेडियोसिटी (कंप्यूटर ग्राफिक्स)

लाइट-पाथ नोटेशन ग्लोबल लाइटिंग में L (D | S) प्रकार के पथ * E से मेल खाते हैं।

में पूरा इलाज मिल सकता है

छवि-आधारित प्रकाश व्यवस्था

वास्तविक वैश्विक रोशनी का अनुकरण करने का एक अन्य तरीका उच्च-गतिशील-श्रेणी इमेजिंग का उपयोग है। इस प्रक्रिया को छवि-आधारित प्रकाश व्यवस्था के रूप में जाना जाता है।

विधियों की सूची

Method	Description/Notes
Ray tracing	Several enhanced variants exist for solving problems related to sampling, aliasing, and soft shadows: Distributed ray tracing, cone tracing, and beam tracing.
Path tracing	Unbiased, variant: Bi-directional path tracing and energy redistribution path tracing
Photon mapping	Consistent, biased; enhanced variants: Progressive photon mapping, stochastic progressive photon mapping ()
Lightcuts	Enhanced variants: Multidimensional lightcuts and bidirectional lightcuts
Point based global illumination	Extensively used in movie animations
Radiosity	Finite element method, very good for precomputations. Improved versions are instant radiosity and bidirectional instant radiosity
Metropolis light transport	Builds upon bi-directional path tracing, unbiased, and multiplexed
Spherical harmonic lighting	Encodes global illumination results for real-time rendering of static scenes
Ambient occlusion	Not a physically correct method, but it gives good results in general. Good for precomputation.
Voxel-based global illumination	Several variants exist, including voxel cone tracing global illumination, sparse voxel octree global illumination, and voxel global illumination (VXGI)
Light propagation volumes global illumination	Light propagation volumes is a technique to approximately achieve global illumination (GI) in real-time. It uses lattices and spherical harmonics (SH) to represent the spatial and angular distribution of light in the scene. Variant cascaded light propagation volumes.
Deferred radiance transfer global illumination
Deep G-buffer based global illumination
Signed Distance Fields Dynamic Diffuse Global Illumination
Global Illumination Based on Surfels

यह भी देखें

• श्रेणी: वैश्विक रोशनी सॉफ्टवेयर

• एक अनुमानक का पूर्वाग्रह
• द्विदिश बिखरने वितरण समारोह
• लगातार अनुमानक
• निष्पक्ष प्रतिपादन

बाहरी संबंध

• Video demonstrating global illumination and the ambient color effect
• Real-time GI demos – survey of practical real-time GI techniques as a list of executable demos
• kuleuven - This page contains the Global Illumination Compendium, an effort to bring together most of the useful formulas and equations for global illumination algorithms in computer graphics.
• Theory and practical implementation of Global Illumination using Monte Carlo Path Tracing.