Що таке Global Illumination (GI)

13

Розуміння принципів роботи GI дуже важливо для створення якісних і реалістичних рендерів.

Що таке GI?
Global illumination або GI – процес симуляції непрямого освітлення, при якому враховується світло, відбите від поверхні, а поверхня, на яку падає світло, забарвлюється в колір відбиттів.

Що таке Global Illumination (GI)

Якщо подивитися на зображення вище, то можна побачити, що сфера, розташована в правій частині зображення, пофарбована в зелений колір стіни. Це явище називається непрямим освітленням, оскільки як такого зеленого джерела світла в сцені немає, навпаки, білий світло, падаючи на зелену стіну, забарвлюється в зелений прилеглі поверхні.

Що таке Global Illumination (GI)

GI, для досягнення такого ефекту, повністю покладається на фотони mental ray. Фотон – це частка, відповідальна за енергію світла. Про фотонах потрібно думати як про найдрібніших частинках, використовуваних рендером, які володіють певним запасом світла, великому числу фотонів ми зобов’язані світлом, який бачимо на рендері. Ці фотони випускає прямий джерело світла в сцені. У момент випускання фотон вступає в контакт з поверхнею, наслідуючи її колір і енергію. При відскоку він «нагороджує» наступну поверхню властивостями першої, і так триває, поки не поглинається фотон, отриманий же ефект, створений за рахунок непрямого освітлення, можна побачити на зображенні нижче.

Що таке Global Illumination (GI)

Так коли ж використовувати Global illumination? GI, природно, не є панацеєю на всі випадки життя для отримання фотореалістичного рендера. Наприклад, не варто використовувати GI у мультяшних проектах. Хоча, з іншого боку, непряме освітлення ідеально підходить для архітектурної візуалізації, фонового інтер’єрів і сцен з прямим сонячним світлом, і, взагалі, для всіх фотореалістичних рендерів.

В цілому, GI варто використовувати тоді, коли світло повинен взаимоотражаться (або відкидатися) і безліч разів відображатися на великій ділянці в сцені. Використання GI дає можливість спостерігати непряме освітлення, природне явище, згідно з яким світло на своєму шляху відбивається від усіх перешкод до тих пір, поки повністю не поглинається. Наприклад, щілина в прочиненими двері впустить світло в кімнату, або червоні стіни відіб’ють світло від джерела світла, офарбивши дерев’яні підлоги в червоний колір. Використання GI допоможе досягти більшої реалістичності на рендері.

Що таке Global Illumination (GI)

Поради по налаштуванню GI в mental ray
При рендері з допомогою mental ray необхідно включати опцію випущення фотонів як у налаштуваннях джерела світла, так і в налаштуваннях рендерера. В іншому випадку ефект непрямого освітлення не буде застосовано.

За замовчуванням усі об’єкти в сцені як випускають, так і поглинають фотони, насправді ж це не так. Для зменшення часу фонового або для оптимізації GI можна налаштувати, які об’єкти в сцені будуть випускати і/або поглинати фотони.

Що таке Global Illumination (GI)

Досить часто трапляється так, що при включеному GI, рендер може вийти плямистим або надміру зернистим. На щастя, це досить легко пофіксити. Для цього необхідно збільшити кількість відскоків або Bounces або число випускаються об’єктом фотонів або Level of photons. Хоча це також збільшить час рендера.

Кращих результатів на рендері можна досягти шляхом комбінації GI І FG. Final gathering або FG в поєднанні з GI дасть більш якісний рендер без зловживання кількістю фотонів.

GI в mental ray’s Global Illumination і в інших 3D-редакторах
GI використовується в більшості 3D-редакторів, проте не всі вони використовують підхід mental ray. Насправді, в більшості інших 3D-редакторів GI скоріше ближче до FG, однією з основних особливостей mental ray, про яку ми ще поговоримо в наступній статті. У будь-якому випадку, при рендері вбудованим рендерером 3D-редактора перевірте, чи потрібно увімкнути GI. Необхідно пам’ятати, що навіть якщо рендерер і не використовує фотони, результат GI і принципи його використання однакові для всіх рендереров.

Журналіст: Альона

Детальніше про Final Gather ви можете прочитати в цій статті.

Хочете знати більше? Приходьте до нас!