Irradiação Cache (Iluminação Global)

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Um novo método Irradiação Cache foi introduzido a partir de ARCHICAD 20. Este método tem as seguintes vantagens em comparação com outros métodos:

Pequenos detalhes como sombras de contato - ou seja, aqueles produzidos onde os objetos se encontram, nas bordas de canto, etc. - são de qualidade muito superior (com os ajustes corretos na qualidade de uma renderização QMC pura).

Novos algoritmos aceleraram a renderização.

O método Irradiação Cache (Herança) ainda está disponível. Ver Irradiação Cache (Herança) (Iluminação Global CineRender).

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Melhoria da renderização das sombras de contato (por exemplo, nas regiões marcadas da imagem no lado esquerdo).
Modelo por Steen Winther.

Nota: Todas as imagens desta página foram renderizadas usando o Irradiação Cache, tanto como Primário quanto como Método Secundário.

O Que é um “Irradiação Cache?”

Vários pré-cálculos ("pré-passes ') são feitos durante a renderização IR em que a cena é analisada a fim de determinar as mais importantes regiões de iluminação indireta (dos pontos de sombreamento", que são os pontos que aparecem durante a pré-passes, estes tornam-se muito evidente quando se utiliza valores de Densidade mais baixa). Para mais detalhes, ver abaixo:

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Valores de brilho e cor para os pontos de sombreamento (imagem superior) são interpoladas
para assegurar uma dispersão homogénea de luz (imagem inferior).

Os valores de brilho e cor para estes pontos de sombreamento serão salvos na Irradiação Cache como as chamados "entradas". Estas entradas de Irradiação Cache são interpoladas durante a renderização final para abastecer pixels que se encontram entre os pontos de sombreamento com luz indireta.

Desvantagens

Quando há uma interpolação entre o número limitado de pontos de sombreamento, detalhes relacionados à luz e sombra podem ser perdidos (embora, sem ser tão drasticamente como quando ocorre com o Método de Herança). A este respeito, o QMC ainda tem a vantagem.

Lembre-se que o modo de QMC sempre oferece a melhor qualidade de IG no que se refere à luz e dispersão de sombra (e, infelizmente, é o mais lento). Irradiação Cache sempre tenta produzir um resultado tão perto quanto possível do QMC.

De um modo geral, a Irradiação Cache tende a cintilar a maioria das luzes muito brilhantes e pequenas Luzes Poligonais que são usadas. Grandes, homogêneas fontes de luz (p.ex., um céu utilizado para a iluminação a partir do qual a luz é emitida uniformemente a partir de diversos lados) são especialmente amigáveis a IR.

Notas: 

As seguintes definições podem também ser encontrados no oclusão de Ambiente. O princípio básico com o qual estes funcionam é o mesmo (AO, no entanto, só tem o Registro de Densidade de profundidade de 1).

Se você obter resultados irregular, estes podem ser muitas vezes eliminado usando um valor maior de Registro de Densidade. Melhorando as definições de Método Secundário irá ajudar.

Registro de Densidade

A maioria das seguintes definições só serão utilizadas para o ajuste fino. Para a maioria dos casos, as definições de Registro de Densidade Baixa, Média e Alta em conjunto com valores correspondentes para as definições abaixo serão suficientes. O modo Previsualização oferece uma pré-visualização rápida do resultado final. Personalização será disponibilizado logo que o valor de Registro de Densidade for alterado manualmente.

De um modo geral, o valor de Registro de Densidade só deve ser modificado se, por exemplo, uma sombra rígida de uma Luz Poligonal (por exemplo, Portal) for mostrado (e você não quiser usar uma Força Por-Pixel lenta).

Taxa Mín./Taxa Máx.

Ao renderizar com Irradiação Cache, vários pré-passes serão primeiro calculados (a fase em que quadrados parecem que sucessivamente se tornam menores). Durante esta fase, a dispersão de pontos de sombreamento será verificada. Este é um processo adaptativo em que seja dada particular ênfase em regiões críticas: cantos, bordas de sombra, etc. A diferença entre a Taxa mínima e Taxa Máxima define o número de pré-passes.

Um valor de 0 produzir uma imagem de resolução completa (tamanho do pixel 1 * 1) e um valor de -1 irá produzir um tamanho de pixel de 2 * 2, -2 = 4 * 4 e assim por diante. Logicamente, valor da Taxa Min. deve ser sempre menor do que o valor da Taxa Máx.. Os valores positivos são, no entanto, também possíveis, que permitem entradas de cache de subpixel (isto pode ser útil para o Deslocamento de Sub Polígono se detalhes forem perdidos). I

No final, essas definições não são tão importantes quanto eram para o IR anterior. Os tempos de renderização diferem apenas nominalmente e, na medida que os valores são mantidos razoáveis (Taxa Máx. não menos que 0), os resultados da renderização não se diferenciarão tanto. Se os valores negativos que são usados para Taxa Mín. e Taxa Máx. for definido como 0, você está muito bem no caminho.

Densidade

Espaçamento Mínimo/Espaçamento Máximo

Densidade: Densidade geral de pontos de sombreamento. O valor da Densidade ajusta a dispersão geral dos pontos de sombreamento em relação às duas seguintes definições.

Espaçamento Mínimo: A densidade do ponto de Sombreamento em áreas críticas (p.ex., cantos, sombras).

Espaçamento Máximo: A densidade do ponto de Sombreamento em áreas não críticas (p.ex., superfícies planas).

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Aumento dos valores de Densidade de baixo para cima

Faz sentido descrever essas três definições juntas, porque todos as três funcionam juntas para definir a densidade de pontos de sombreamento em áreas críticas e não críticas:

A imagem seguinte mostra os efeitos dos ajustes acima mencionados:

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Diferentes definições de variações da Densidade, Espaçamento Mínimo e Espaçamento Máximo

Dicas para uma Imagem de Renderização Clara

Use um elevado número de pontos de sombreamento em áreas críticas

Use um valor de densidade razoável nas áreas remanescentes

Certifique-se de que cada ponto de sombreamento tem tantas amostras quanto possível

Suavização

Em geral, você raramente vai precisar modificar a definição de Suavização.

Todas as definições previamente descritas envolvem o posicionamento e cálculo de pontos de sombreamento e iluminação indireta são verificadas em vários locais. Esta dispersão de ponto-a-ponto de brilho deve ser convertida para uma dispersão planar durante a renderização. Um algoritmo de suavização faz isso da seguinte forma: Para cada pixel a ser processado para um dado objeto, Irradiação Cache é digitalizado para encontrar na proximidade para interpolar os seus valores de brilho e cor.

Quanto maior o valor de suavização, mais pontos de sombreamento serão usados para a interpolação para renderizar um dado pixel. Este ajuste representa um valor limite que determina se ou não em uma determinada entrada de cache a sua proximidade será usado. Valores menores produzem geralmente um resultado mais nítido (e, muitas vezes, mais irregular), enquanto que valores maiores vão interpolar em áreas maiores, o que resulta em uma iluminação mais uniforme, mas também significa que os pequenos detalhes serão perdidos.

Refinamento de Cores

O aumento do valor das definições irá melhorar a qualidade da renderização nas regiões em que a iluminação IG muda abruptamente (por exemplo, sombras IG sobre brilho de Luzes Poligonais). O que acontece é que os pontos de sombreamento adicionais serão gerados (com um correspondente aumento no tempo de renderização).

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Um valor mais alto de Refinamento de Cor produz uma Emissão de Sombra mais definida

Importante: Você deve aumentar o Registro de Densidade suficiente para a dispersão de luz ser homogênea, caso contrário, as regiões irregulares irão resultar em regiões em que a iluminação IG muda abruptamente.

IG cáusticos também se beneficiam com valores mais altos de Refinamento Cor:

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Renderizações cáusticas (à direita), que teve uma fração do tempo de renderização, comparado com a QMC

Escala de Tela

Com a versão Herança da Irradiação Cache, o ponto de dispersão de sombreamento foi feito de forma independente do tamanho da imagem transmitida, isto é, o mesmo pré-passe foi utilizado para uma imagem de 80 x 80 pixels, como para uma imagem com uma resolução de 1024 x 768. Ativando a opção Escala da Tela irá ajustar a densidade de pontos de sombreamento para a resolução da imagem. Isto significa que, proporcionalmente, mais entradas de cache será criada para uma imagem com uma grande resolução do que para uma imagem com uma resolução muito pequena. Assim, as imagens menores tornarão mais rápidas e as imagens maiores vão tornar mais lenta, o que também significa que mais detalhes serão visíveis.