نورپردازی سراسری

رندر بدون نورپردازی سراسری

رندر با نورپردازی سراسری

نورپردازی سراسری (به انگلیسی: Global illumination) نام کلی گروهی از الگوریتم‌ها در گرافیک سه‌بعدی رایانه‌ای می‌باشد که به منظور افزودن نورپردازی واقعی‌تر در صحنه‌های سه‌بعدی استفاده می‌شود. چنین الگوریتم‌هایی نه تنها کار نورهایی که از یک منبع ساطع می‌شوند (نورپردازی مستقیم) را انجام می‌دهند بلکه اشعه‌های نورهایی را که از یک منبع بوده و از طرف اشیای داخل صحنه منعکس می‌شوند (نورپردازی غیرمستقیم) را نیز شامل می‌شوند.

به طور نظری، انعکاس نور، شکست نور و سایه همگی از مثال‌هایی برای نورپردازی سراسری هستند چرا که در حین شبیه‌سازی آنها، یک شئ بر رندرینگ شئ دیگر تاثیر خواهد گذاشت.

الگوریتم‌هایی که برای محاسبه‌ی تقسیم انرژی نور بر روی سطح استفاده می‌شوند، شباهت بسیار زیادی به شبیه‌سازهای انتقال گرما در مهندسی که با روش اجزاء محدود کار می‌کنند، دارند.

روش

الگوریتم‌های بسیار بسیار مخصوصی برای برنامه‌های سه‌بعدی وجود دارند که نورپردازی سراسری را ایجاد می‌کنند. این الگوریتم‌ها تقریب‌های عددی برای معادلات رندرینگ هستند. برخی الگوریتم‌های شناخته‌شده برای رایانش نورپردازی سراسری؛ پویش مسیر، نقشه‌برداری فوتونی و ریدیوسیتی می‌باشند. روش‌های ذیل در زیر بررسی خواهند شد:

• واژگون‌سازی: $L = (1-T)^{-1} L^e\,$
  • در عمل اجرا نخواهد شد.
• بسط دادن: $L = \sum_{i=0}^\infty T^iL^e$
  • روش دوجهته: نقشه‌برداری فوتونی + پویش اشعه‌ی توزیع‌شده، پویش مسیر دوجهته، انتقال نور متروپولیس
• تکرار: $L_n tl_ e + = L ^{(n-1)}$
  • ریدیوسیتی

نورپردازی برپایه‌ی تصویر

راهی دیگر برای ایجاد نورپردازی سراسری استفاده از تصویر دامنه دینامیک بالا، که به نقشه‌ی محیط هم شناخته می‎‌شود، است که صحنه را احاطه کرده و نورپردازی می‌کند. این روش نورپردازی برپایه‌ی تصویر نامیده می‌شود.

پیوند به بیرون

• SSRT - کد پویشگر مسیر مونته-کارلو به زبان سی++
• ویدوئی که نورپردازی سراسری و اثر رنگ محیط را نشان می‌دهد