Mapas de Radiosidade (Iluminação Global CineRender)

Esta definição está disponível, como parte do efeito opcional de Iluminação Global, na vista Detalhada das Definições de FotoRenderização para o motor CineRender.

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Ao usar o Método Secundário, os Mapas de Radiosidade são uma rápida e fácil forma de usar a função que é particularmente adequado para renderizações para previsualização.

Simplificando, iluminação (fontes de luz, Área de luzes, céu) em polígonos é calculado internamente como texturas especiais (Mapas de Radiosidade) durante a renderização, antes do cálculo atual IG. Estes Mapas de Radiosidade são então usados ​​durante o cálculo real IG para renderização mais rápida. Esta método tem várias vantagens e desvantagens:

Vantagens:

Cálculo IG é mais rápido

Mapas de Radiosidade podem ser salvos e reutilizados.

Desvantagens:

A profundidade difusa real (número de reflexões de luz difusa) é de 1 (2, no caso de Área de luzes e/ou céus), o que escurece a renderização. Até certo ponto, isso pode ser compensado pelo aumento do valor Gama.

É necessário mais memória.

Ao usar a geometria simplificada (por exemplo, paredes únicas poligonais, sem espessura), a luz pode vazar. Isto pode ser evitado através da modelagem de forma mais realista, ou seja, dando uma espessura de parede.

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No exemplo acima, o tempo de renderização foi grandemente reduzido com um resultado semelhante.
O uso de Mapas de Radiosidade escurece (reduz a profundidade difusa) um tanto quanto dos cantos e sombras.

Dicas:

Mapas de Radiosidade podem ser visíveis (definir o controle de modo para “Sombreamento”).

Mapas de Radiosidade devem ter uma dispersão de luz que é o mais homogénea possível.

Mapa de Densidade

Utilize esta definição para definir a resolução do Mapa de Radiosidade. Quanto maior o valor, menor será o Texels (os pequenos quadrados nos quais as cores/brilhos uniformes são apurados) e maior será a qualidade do Mapa de Radiosidade (com um crescimento proporcional ao tempo de renderização e aumento dos requisitos de memória).

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À esquerda um Mapa de Radiosidade de baixa qualidade, à direita de melhor qualidade

Você pode fazer Texels visível sem cálculos complicados, definindo o modo para Texels e renderizando o projeto.

Se os Texels são muito grandes e luz escoa por ele, ao reduzir o tamanho dos Texels é possível aliviar este problema.

Mapeamento de Luz

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Dito de forma simples, o método de Mapeamento de Luz funciona da seguinte maneira: Uma série de amostras são emitidas para a cena do ângulo de visão da câmara. Estas amostras são frequentemente refletidas (dependendo do valor máximo de profundidade), a não ser que estas não sejam as primeiras a atingirem o céu ou não a atingir qualquer coisa. As cores calculadas quando a geometria é atingida são avaliadas. O resultado das cadeias de amostras inteiras é que podem ser calculadas muito rapidamente (também por um elevado número de reflexões) e em consideração a outras cadeias de amostras - mais rápida do que todos os outros métodos IG. As cores calculadas são salvas em um padrão de célula (ou como um arquivo, se desejado, o que pode ser reutilizado mais tarde) e, então, disponibilizados utilizando o Método Primário, que se usa o Mapa de Luz com uma profundidade de amostra maior que 1 ao reunir leves (amostras).

Note-se que a imagem renderizada será mais frequentemente mais brilhante devido à elevada profundidade da amostra, que é mais elevada do que a de outros métodos IG. Para compensar este brilho, reduza o valor de intensidade.

Esta método tem vantagens e desvantagens:

Vantagens:

Cálculo muito rápido do IG (com profundidades muito elevados de amostras)

Mapas de luz pode ser salvos e reutilizados em um determinado grau (estes são dependentes do ângulo de observação)

Desvantagens:

Vazamentos de luz pode ocorrer (estes podem ser minimizados através da redução do valor de amostras de tamanho e não por meio de interpolação. Usando objetos mais espessos, em vez de superfícies poligonais individuais, também ajuda).

Características do Mapa de Luz

Primeiro, vamos dar uma olhada no que um bom Mapa de Luz parece (você pode fazer um Mapa de Luz visível definindo o Modo de Visualizar):

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No canto superior esquerda e superior direito parecem baixa qualidade do Mapa de Luz e alta qualidade de Mapa de Luz, respectivamente. Os Bons Mapas de Luz têm uma progressão de luz homogênea; em contraposição, os Mapas de Luz com baixa qualidade aparecem heterogêneos. Quando renderizado, a diferença não é tão evidente, porque o Método Primário leva inúmeras amostras do Mapa de Luz com inúmeras amostras e produz valores medianos. No entanto, o Método Primário vai entregar resultados sub ótimos, mesmo com as melhores definições, caso o Mapa de Luz inicialmente calculado for de má qualidade. Isto pode ser visto no canto inferior esquerdo da imagem, onde há tremulações nas regiões ao redor da janela e abaixo da esfera esquerda.

Definições de Mapeamento de Luz

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As funções Filtro Predefinido e Método de Interpolação podem ser usadas para remover o padrão de celular e para suavizar (em ambos renderizar muito rapidamente), a fim de conseguir uma dispersão de luz mais homogénea.

Contagem de Caminho (x1000)

Ao lado da definição de Registro de Densidade, a definição Contagem de Caminho (1000) é a mais importante para ajustar a qualidade do Mapa de Luz.

O valor de Contagem de Caminho (1000s) (que é o multiplicador interno por 1000) define o número de amostras que devem ser calculadas para toda a cena. Uma cadeia de amostra com uma profundidade que corresponde ao valor máximo da profundidade será gerada.

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Esquerda: Valores menores de Contagem de Caminho(1000s). Direita: Valores maiores.

Quanto maior for o número, mais homogénea será a dispersão de luz e mais longos serão os tempos de renderização correspondentes. Além disso, quanto maior a Contagem de Caminho, mais amostras serão usadas por elemento de célula e a divergência de cor aleatória (na parte superior da imagem, uma amostra coincidentemente atingida por uma junção preta) de células vizinhas será menor.

Tamanho da Amostra

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Esquerda: maiores valores de Tamanho da Amostra, Direita: menores valores.

Use estes valores para definir o tamanho da célula. Quanto menor as células, mais preciso será o resultado, no que diz respeito aos detalhes. As células que são demasiadamente grandes conduzirão rapidamente as fugas de luz e são menos precisas no que diz respeito aos detalhes (sombras serão perdidas aqui e ali). Dependendo da escala definida (ver abaixo), o tamanho da amostra pode ser definida como absoluta (Global) ou relativa (Tela).

Escala

Selecione uma das seguintes opções:

Tela: O diâmetro das células é definido como uma fracção do tamanho de saída. Um valor de 0,1 representa 10 células de largura. A profundidade da célula vai diminuir para a geometria na distância.

Esta definição é afetada por vários algoritmos, que utilizam outros critérios (por exemplo, valores de muito pequenos tamanho da amostra vão produzir células maiores e de geometria tais como esferas terão células menores) para determinar dinamicamente o tamanho da célula.

Global: Os valores de tamanho da amostra podem ser emitidos como absoluta no sistema de coordenadas. O Tamanho da amostra irá representar o diâmetro aproximado de uma célula, o que significa que a densidade da célula irá aparecer maior na geometria distante do que sobre a geometria que se situa mais perto.

Luzes Diretas

Habilitar esta opção permite acelerar a renderização para projetos com um elevado número de fontes de luz reais. Para o cálculo da IG, superfícies iluminadas por fontes de luz serão colocadas diretamente no Mapa de Luz:

Habilitar esta opção permite acelerar a renderização para projetos com um elevado número de fontes de luz reais. Para o cálculo da IG, superfícies iluminadas por fontes de luz serão colocadas diretamente no Mapa de Luz:

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Esquerda: Luzes Diretas desativada; direita: ativada. O raio de luz é a luz emitida por 120 Pontos de luz.

O ganho na velocidade da renderização pode ser bastante substancial, dependendo da cena (entrada simples, informações de fonte de luz recolhidas durante o cálculo do Mapa de Luz são posteriormente reusadas pelo Método Primário IG). Muito bons resultados no tempo de renderização moderada podem ser conseguidos quando se utiliza o QMC+LM.

A imagem a seguir é renderida usando QMC + QMC (Registro de Densidade de 8) no lado esquerdo, QMC + LM (luzes diretas desativadas) no centro, e QMC + LM (luzes diretas ativada) à direita:

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Note como muito mais rápido e melhor renderização com Luzes Diretas. O alto Registro de Densidade do Mapa de Luz produz uma imagem mais clara e mais realista.

Mostrar Pré-visualização dos Percursos

Esta opção não afeta o Mapa Luz diretamente. Se ativado, o progresso das amostras apenas calculados serão mostrados durante o cálculo, então, compilado de acordo com o tamanho da amostra em uma célula e na média.

Construir Mapas de Radiosidade

A ativação dessa opção funciona como ligar um turbocompressor. Se ativado, o Mapa de Luz será calculado e vai então ser convertido em um mapa Radiosidade, que será usado internamente para renderizar. Esta reduz drasticamente o tempo de renderização enquanto, basicamente, mantem o mesmo nível de qualidade (ambos com IR + LM e com QMC + LM).

Desvantagem: O Mapa de Radiosidade exige muita memória para o cache no disco rígido, bem como memória RAM. Problemas podem ocorrer com projetos complexos. Renderizando um Mapa de Luz com os ajustes corretos também é muito rápido.

Mapa de Densidade

Esta definição funciona como a definição do Mapa de Radiosidade do Mapa de Densidade do mesmo nome, porém a amostragem é muito mais rápida. Este é onde você ajustar o tamanho do texel.

Ver Mapa de Densidade para o Mapa de Radiosidade.

Subdivisão Amostragem

Esta definição funciona como a definição de Subdivisão de Amostragem do Mapa de Radiosidade de mesmo nome, mas a amostragem é muito mais rápida. Este é onde você ajusta o tipo de “suavização” para o texels.

Filtro Predefinido

Marque esta caixa para ativar a opção Filtro Predefinido.

O Filtro Predefinido assegura que um Mapa de Luz irregular heterogéneo (ou Mapa de Radiosidade), seja convertido em um mapa mais uniforme antes de ser usado para renderização ou para uma das interpolações seguintes.

Isto é feito por célula. Dependendo das definições, as cores de várias células vizinhas serão avaliadas e, então, atribuídas à célula. Este processo é calculado muito rapidamente e tem basicamente nenhum efeito sobre o tempo de renderização.

No entanto, note que um tipo de efeito de desfoque ocorre quando este pode engolir detalhes e levar a vazamentos de luz (que podem ser compensados através da melhoria da Contagem de Caminho (1000s) e definições de Tamanho de Amostra).

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Esquerda sem Filtro Predefinido, direta com Filtro Predefinido.

Nota: Tanto o Filtro Predefinido quando o efeito dos métodos de interpolação são sempre calculados novamente durante a renderização.

Filtro Predefinido das Amostras

Use essa definição para estabelecer o tamanho do raio para a célula atual pela média das células circundantes.

Valores que são muito grandes vão engolir detalhes e levar a vazamentos de luz.

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Na esquerda um valor pequeno das Amostras do Filtro Predefinido, à direita um valor maior.
Note-se que os contatos das sombras e os vazamentos de luz estão presentes à direita.

Método de Interpolação

Durante a renderização, as células do Mapa de Luz (ou Mapa de Radiosidade) são realmente interpoladas, por isso a estrutura da célula dissolve-se se os valores das definições são altos o suficiente. Este produzirá ainda progressões brilhantes.

Mesmo os melhores resultados podem ser obtidos em combinação com o Filtro Predefinido. No entanto, a interpolação requer uma quantidade correspondente de tempo adicional de renderização e, correspondentemente, vazamentos mais leves resultará em interpolações maiores.

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O Mapa de Luz do Filtro Predefinido à esquerda, tem interpolação adicionadas à direita.

Método

Escolha um método para a interpolação planar de gradientes de cor descontínuas (células):

Nenhum: Nenhuma interpolação será feita (o cálculo é muito rápido); os vazamentos de luz serão minimizados, porém o Método Primário para IG irá ver as células. Suficiente filtro predefinido pode ajudar.

Perto: Um determinado número de amostras vizinhos (definida por Contagem de Amostra) é determinada e as suas cores são calculadas. Este não é um valor absoluto, porque este também considera o valor do Tamanho das Amostras. A densidade da amostra irá reduzir o raio em que as amostras se apoiam.

Fixo: Em conjunto com o valor do Tamanho da Razão, uma distância fixa em torno do ponto a ser determinado é calculada no interior do qual as amostras são obtidas. Este método produz os resultados mais "desfoques".

Veja a imagem abaixo para ter uma ilustração destes efeitos. (Para fins de ilustração, os Filtros Predefinidos não foram usados):

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Antes da interpolação.

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Vários métodos de interpolação e definições.

Modo

Selecione qual Mapa de Luz deve ser exibido:

Visualizar: O Método Primário para IG não será calculado, e somente o Método Secundário será exibido. Este modo é adequado para afinar ao mapa de luz antes de renderizar.

Normal: A renderização final deve ser feita sempre no modo Normal.