{"id":39053,"date":"2019-10-31T22:27:36","date_gmt":"2019-10-31T19:27:36","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/kak-osveshhenie-vliyaet-na-gejmdizajn-i-igrovoj-opyt\/"},"modified":"2019-10-31T22:27:36","modified_gmt":"2019-10-31T19:27:36","slug":"kak-osveshhenie-vliyaet-na-gejmdizajn-i-igrovoj-opyt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pl\/blog\/news\/kak-osveshhenie-vliyaet-na-gejmdizajn-i-igrovoj-opyt","title":{"rendered":"Jak o\u015bwietlenie wp\u0142ywa na projektowanie gier i do\u015bwiadczenia gracza","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Jak
\n
\nW oczekiwaniu na PS5 i Project Scarlett, kt\u00f3re b\u0119d\u0105 wspiera\u0107 ray tracing, zastanowi\u0142em si\u0119 nad o\u015bwietleniem w grach. Znalaz\u0142em materia\u0142, w kt\u00f3rym autor t\u0142umaczy, czym jest \u015bwiat\u0142o, jak wp\u0142ywa na design, zmienia rozgrywk\u0119, estetyk\u0119 i do\u015bwiadczenie. Wszystko z przyk\u0142adami i zrzutami ekranu. W trakcie gry na to nie zwraca si\u0119 od razu uwagi.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Wprowadzenie<\/h2>\n

\nO\u015bwietlenie jest potrzebne nie tylko po to, aby gracz m\u00f3g\u0142 dostrzec scen\u0119 (co jest bardzo wa\u017cne). \u015awiat\u0142o wp\u0142ywa na emocje. Wiele technik o\u015bwietleniowych z teatru, filmu i architektury wykorzystuje si\u0119 do wzmacniania sk\u0142adnika emocjonalnego. Dlaczego wi\u0119c zasady te nie mia\u0142yby by\u0107 zaadoptowane przez projektant\u00f3w gier? Zwi\u0105zek mi\u0119dzy obrazem a reakcj\u0105 emocjonaln\u0105 daje kolejny pot\u0119\u017cny narz\u0119dzie, kt\u00f3re pomaga pracowa\u0107 z postaci\u0105, narracj\u0105, d\u017awi\u0119kiem, mechanik\u0105 gry i tak dalej. Przy tym interakcja \u015bwiat\u0142a z powierzchni\u0105 pozwala wp\u0142ywa\u0107 na jasno\u015b\u0107, kolor, kontrast, cienie i inne efekty. To wszystko sk\u0142ada si\u0119 na podstawy, kt\u00f3re ka\u017cdy projektant powinien opanowa\u0107.<\/p>\n

Celem tego materia\u0142u jest okre\u015blenie, w jaki spos\u00f3b design o\u015bwietlenia wp\u0142ywa na estetyk\u0119 gry i do\u015bwiadczenie u\u017cytkownika. Rozwa\u017cymy natur\u0119 \u015bwiat\u0142a i to, jak jest ono wykorzystywane w innych dziedzinach sztuki, aby przeanalizowa\u0107 jego rol\u0119 w grach wideo.<\/p>\n

\"Jak
\n\u00abJezioro \u0142ab\u0119dzie\u00bb, Aleksander Ekman<\/i><\/p>\n

I \u2014 Natura \u015bwiat\u0142a<\/h2>\n

\n\u00abPrzestrze\u0144, \u015bwiat\u0142o i porz\u0105dek. To s\u0105 rzeczy, kt\u00f3rych ludzie potrzebuj\u0105 tak samo mocno, jak kawa\u0142ka chleba czy schronienia\u00bb \u2014 Le Corbusier.<\/p>\n

\u015awiat\u0142o naturalne prowadzi i towarzyszy nam od chwili narodzin. Jest niezb\u0119dne, ustanawia nasz naturalny rytm. \u015awiat\u0142o kontroluje procesy naszego organizmu i wp\u0142ywa na biologiczne zegary. Zastanowimy si\u0119, czym jest strumie\u0144 \u015bwiat\u0142a, intensywno\u015b\u0107 \u015bwiat\u0142a, kolor i punkty ogniskowe. A potem zrozumiemy, z czego sk\u0142ada si\u0119 \u015bwiat\u0142o i jak si\u0119 zachowuje.<\/p>\n

1 \u2014 Co widzi ludzkie oko<\/h3>\n

\n\u015awiat\u0142o jest cz\u0119\u015bci\u0105 spektrum elektromagnetycznego, postrzeganego przez oko. Na tym odcinku d\u0142ugo\u015bci fal znajduj\u0105 si\u0119 w zakresie od 380 do 780 nm. W ci\u0105gu dnia rozr\u00f3\u017cniamy kolory dzi\u0119ki czopkom, a w nocy oko wykorzystuje pr\u0119ciki, wi\u0119c widzimy tylko odcienie szaro\u015bci.<\/p>\n

Podstawowe w\u0142a\u015bciwo\u015bci widzialnego \u015bwiat\u0142a to kierunek, intensywno\u015b\u0107, cz\u0119stotliwo\u015b\u0107 i polaryzacja. Jego pr\u0119dko\u015b\u0107 w pr\u00f3\u017cni wynosi 300 000 000 m\/s, co jest jedn\u0105 z fundamentalnych sta\u0142ych fizycznych.<\/p>\n

\"Jak
\nWidoczny spektrum elektromagnetyczne<\/i><\/p>\n

2 \u2014 Kierunek rozprzestrzeniania si\u0119<\/h3>\n

\nW pr\u00f3\u017cni nie ma materii, a \u015bwiat\u0142o rozchodzi si\u0119 prosto. Jednak zachowuje si\u0119 inaczej w kontakcie z wod\u0105, powietrzem i innymi substancjami. Po zetkni\u0119ciu si\u0119 z materi\u0105 cz\u0119\u015b\u0107 \u015bwiat\u0142a jest absorbowana i przekszta\u0142cana w energi\u0119 ciepln\u0105. W przypadku przejrzystego materia\u0142u cz\u0119\u015b\u0107 \u015bwiat\u0142a r\u00f3wnie\u017c jest absorbowana, ale reszta przechodzi dalej. Od g\u0142adkich powierzchni, takich jak lustro, \u015bwiat\u0142o si\u0119 odbija. Je\u015bli powierzchnia obiektu jest nier\u00f3wna, \u015bwiat\u0142o jest rozpraszane.<\/p>\n

\"Jak\"Jak
\nKierunek rozprzestrzeniania si\u0119 \u015bwiat\u0142a<\/i><\/p>\n

3 \u2014 Podstawowe cechy<\/h3>\n

\nStrumie\u0144 \u015bwietlny. Ilo\u015b\u0107 \u015bwiat\u0142a emitowanego przez \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a.
\nJednostka miary: lm (lumen).<\/p>\n

\"Jak
\n
\nMoc \u015bwiat\u0142a.<\/b> Ilo\u015b\u0107 \u015bwiat\u0142a przenoszonego w okre\u015blonym kierunku.
\nJednostka miary: kd (kandela).<\/p>\n

\"Jak
\n
\nO\u015bwietlenie. <\/b>Ilo\u015b\u0107 strumienia \u015bwietlnego padaj\u0105cego na powierzchni\u0119.
\nO\u015bwietlenie = strumie\u0144 \u015bwietlny (lm) \/ powierzchnia (m2).<\/p>\n

Jednostka miary: lx (luks).<\/p>\n

\"Jak
\n
\nJasno\u015b\u0107.<\/b> To jedyna podstawowa cecha \u015bwiat\u0142a, kt\u00f3ra jest postrzegana przez ludzkie oko. Z jednej strony uwzgl\u0119dnia jasno\u015b\u0107 \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a, z drugiej \u2014 powierzchni\u0119, a wi\u0119c silnie zale\u017cy od stopnia odbicia (od koloru i struktury).
\nJednostka miary: kd\/m2.<\/p>\n

\"Jak
\n <\/p>\n

4 \u2014 Temperatura barwowa<\/h3>\n

\nTemperatura barwowa mierzona jest w Kelvinach i pokazuje kolor konkretnego \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a. Brytyjski fizyk William Kelvin podgrza\u0142 kawa\u0142ek w\u0119gla. Rozgrza\u0142 si\u0119, ukazuj\u0105c r\u00f3\u017cne kolory, kt\u00f3re odpowiada\u0142y r\u00f3\u017cnym temperaturom. Na pocz\u0105tku w\u0119giel za\u015bwieci\u0142 na ciemnoczerwono, ale w miar\u0119 nagrzewania kolor zmieni\u0142 si\u0119 na jasno\u017c\u00f3\u0142ty. Przy najwy\u017cszej temperaturze emitowane \u015bwiat\u0142o sta\u0142o si\u0119 niebiesko-bia\u0142e.<\/p>\n

\"Jak\"Jak
\n\u015awiat\u0142o naturalne, 24 godziny, Simon Layki<\/i><\/p>\n

II \u2014 Techniki projektowania \u015bwiat\u0142a<\/h2>\n

\nW tej sekcji om\u00f3wimy, jakie wzory o\u015bwietleniowe mo\u017cna wykorzysta\u0107, aby wp\u0142yn\u0105\u0107 na ekspresyjno\u015b\u0107 tre\u015bci\/obrazu wizualnego. W tym celu okre\u015blimy podobie\u0144stwa i r\u00f3\u017cnice w technikach o\u015bwietlenia, kt\u00f3re stosowali arty\u015bci i projektanci \u015bwiat\u0142a.<\/p>\n

1 \u2014 \u015awiat\u0142ocie\u0144 i tenebryzm<\/h3>\n

\n\u015awiat\u0142ocie\u0144 to jeden z koncept\u00f3w teorii sztuki, kt\u00f3ry odnosi si\u0119 do rozk\u0142adu o\u015bwietlenia. Dzi\u0119ki niemu oddaje si\u0119 przej\u015bcia ton\u00f3w, aby przekaza\u0107 obj\u0119to\u015b\u0107 i nastr\u00f3j. Georges de La Tour jest znany ze swoich prac z nocnym \u015bwiat\u0142ocieniem oraz scenami o\u015bwietlonymi blaskiem \u015bwiecy. \u017baden z jego artyst\u00f3w poprzednik\u00f3w nie opracowywa\u0142 takich przej\u015b\u0107 tak mistrzowsko. \u015awiat\u0142o i cie\u0144 odgrywaj\u0105 kluczow\u0105 rol\u0119 w jego pracach i s\u0105 cz\u0119\u015bci\u0105 kompozycji w bardzo r\u00f3\u017cnych i cz\u0119sto alternatywnych wariacjach. Badanie obraz\u00f3w de La Toura pomaga zrozumie\u0107 u\u017cycie \u015bwiat\u0142a i jego w\u0142a\u015bciwo\u015bci.<\/p>\n

\"Jak
\nGeorges de La Tour \u201ePokutuj\u0105ca Maria Magdalena\u201d, 1638-1643.<\/i><\/p>\n

a \u2014 Wysoka kontrastowo\u015b\u0107<\/h4>\n

\nNa tym obrazie jasna twarz i odzie\u017c wyr\u00f3\u017cniaj\u0105 si\u0119 na ciemnym tle. Dzi\u0119ki wysokiej kontrastowo\u015bci ton\u00f3w uwaga widza skupia si\u0119 na tej cz\u0119\u015bci obrazu. W rzeczywisto\u015bci nie by\u0142oby takiego kontrastu. Odleg\u0142o\u015b\u0107 mi\u0119dzy twarz\u0105 a \u015bwiec\u0105 jest wi\u0119ksza ni\u017c mi\u0119dzy \u015bwiec\u0105 a r\u0119kami. Jednak w por\u00f3wnaniu z twarz\u0105, widzimy, \u017ce ton i kontrastowo\u015b\u0107 r\u0105k s\u0105 st\u0142umione. Georges de La Tour u\u017cywa r\u00f3\u017cnej kontrastowo\u015bci, aby przyci\u0105gn\u0105\u0107 uwag\u0119 obserwatora.<\/p>\n

\"Jak
\n <\/p>\n

b \u2014 Kontur i rytm \u015bwiat\u0142a<\/h4>\n

\nZ powodu du\u017cej r\u00f3\u017cnicy ton\u00f3w, w niekt\u00f3rych obszarach na obrze\u017cach figury pojawiaj\u0105 si\u0119 kontury. Nawet w ciemnych cz\u0119\u015bciach obrazu artysta lubi\u0142 u\u017cywa\u0107 r\u00f3\u017cnych ton\u00f3w, aby podkre\u015bli\u0107 granice obiektu. \u015awiat\u0142o nie jest skoncentrowane w jednej cz\u0119\u015bci, lecz przesuwa si\u0119 w d\u00f3\u0142: od twarzy do n\u00f3g.<\/p>\n

\"Jak
\n<\/p>\n

c \u2014 \u0179r\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a<\/h4>\n

\nW wi\u0119kszo\u015bci prac Georges de La Tour u\u017cywa \u015bwiec lub lamp jako \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a. Na obrazie przedstawiona jest p\u0142on\u0105ca \u015bwieca, ale ju\u017c wiemy, \u017ce \u015bwiat\u0142ocie\u0144 nie zale\u017cy od niej. Georges de La Tour umie\u015bci\u0142 twarz na ciemnym tle i ustawi\u0142 \u015bwiec\u0119, aby stworzy\u0107 wyra\u017ane przej\u015bcie mi\u0119dzy tonami. Dla wysokiej kontrastowo\u015bci jasne tony s\u0105siaduj\u0105 z ciemnymi, osi\u0105gaj\u0105c optymalny efekt.<\/p>\n

\"Jak
\n<\/p>\n

d \u2014 \u015awiat\u0142ocie\u0144 jako kompozycja z figur geometrycznych<\/h4>\n

\nJe\u017celi upro\u015bcimy \u015bwiat\u0142o i cie\u0144 w tej pracy, zobaczymy podstawowe figury geometryczne. Jedno\u015b\u0107 jasnych i ciemnych ton\u00f3w tworzy prost\u0105 kompozycj\u0119. Po\u015brednio nadaje ona uczucie przestrzeni, w kt\u00f3rej po\u0142o\u017cenie przedmiot\u00f3w i figury wskazuje na plan pierwszy i drugi, tworz\u0105c napi\u0119cie i energi\u0119.<\/p>\n

\"Jak
\n<\/p>\n

2 \u2014 Podstawowe techniki o\u015bwietlenia filmowego<\/h3>\n

<\/p>\n

2.1 \u2014 O\u015bwietlenie tr\u00f3jpunktowe<\/h4>\n

\nJednym z najpopularniejszych i najskuteczniejszych sposob\u00f3w o\u015bwietlania obiekt\u00f3w jest o\u015bwietlenie tr\u00f3jpunktowe, klasyczna hollywoodzka technika. Ta metoda pozwala na oddanie obj\u0119to\u015bci przedmiotu.<\/p>\n

\u015awiat\u0142o g\u0142\u00f3wne (Key Lighting, czyli g\u0142\u00f3wne \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a)<\/b>
\nZazwyczaj to najsilniejsze \u015bwiat\u0142o w scenie. Mo\u017ce pochodzi\u0107 z r\u00f3\u017cnych kierunk\u00f3w, jego \u017ar\u00f3d\u0142o mo\u017ce by\u0107 z boku lub za obiektem (Jeremy Birn \u201eCyfrowe o\u015bwietlenie i renderowanie\u201d).<\/p>\n

\"Jak
\n
\n\u015awiat\u0142o wype\u0142niaj\u0105ce (Fill Lighting, czyli \u015bwiat\u0142o do kontrolowania kontrast\u00f3w)<\/b>
\nZ samej nazwy wynika, \u017ce u\u017cywa si\u0119 go, aby \"wype\u0142ni\u0107\" i usun\u0105\u0107 ciemne obszary, kt\u00f3re tworzy \u015bwiat\u0142o g\u0142\u00f3wne. \u015awiat\u0142o wype\u0142niaj\u0105ce jest znacznie mniej intensywne i znajduje si\u0119 pod k\u0105tem do g\u0142\u00f3wnego \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a.<\/p>\n

\"Jak
\n
\n\u015awiat\u0142o tylne (Backlighting, czyli separator t\u0142a)<\/b>
\nU\u017cywa si\u0119 go do oddania obj\u0119to\u015bci sceny. Oddziela obiekt od t\u0142a. Podobnie jak \u015bwiat\u0142o wype\u0142niaj\u0105ce, \u015bwiat\u0142o tylne jest mniej intensywne i pokrywa wi\u0119kszy obszar obiektu.<\/p>\n

\"Jak
\n<\/p>\n

2.2 \u2014 Od do\u0142u<\/h4>\n

\nZ powodu ruchu S\u0142o\u0144ca przywykli\u015bmy widzie\u0107 ludzi o\u015bwietlonych z r\u00f3\u017cnych k\u0105t\u00f3w, ale nie od do\u0142u. Taki spos\u00f3b wygl\u0105da bardzo nietypowo.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eFrankenstein\u201d, James Whale, 1931 rok<\/i><\/p>\n

2.3 \u2014 Z ty\u0142u<\/h4>\n

\nObiekt znajduje si\u0119 mi\u0119dzy \u017ar\u00f3d\u0142em \u015bwiat\u0142a a widzem. W zwi\u0105zku z tym wok\u00f3\u0142 obiektu powstaje aura, a inne jego cz\u0119\u015bci pozostaj\u0105 w cieniu.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eObcy\u201d, Steven Spielberg, 1982 rok<\/i><\/p>\n

2.4 \u2014 Z boku<\/h4>\n

\nTakie o\u015bwietlenie stosowane jest, aby o\u015bwietli\u0107 scen\u0119 z boku. Tworzy wyra\u017any kontrast, ukazuj\u0105c tekstury i podkre\u015blaj\u0105c kontury obiektu. Ta technika jest zbli\u017cona do techniki \u015bwiat\u0142ocienia.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eBlade Runner\u201d, Ridley Scott, 1982 rok<\/i><\/p>\n

2.5 \u2014 O\u015bwietlenie praktyczne<\/h4>\n

\nTo rzeczywiste o\u015bwietlenie w scenie, czyli \u2013 lampy, \u015bwiece, ekran telewizora i inne. Takie dodatkowe \u015bwiat\u0142o mo\u017cna wykorzysta\u0107, aby zwi\u0119kszy\u0107 intensywno\u015b\u0107 o\u015bwietlenia.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eBarry Lyndon\u201d, Stanley Kubrick, 1975 rok<\/i><\/p>\n

2.6 \u2014 \u015awiat\u0142o odbite<\/h4>\n

\n\u015awiat\u0142o z pot\u0119\u017cnego \u017ar\u00f3d\u0142a jest rozpraszane za pomoc\u0105 reflektora lub jakiej\u015b powierzchni, na przyk\u0142ad \u015bcian lub sufitu. W ten spos\u00f3b \u015bwiat\u0142o pokrywa wi\u0119kszy obszar i rozk\u0142ada si\u0119 bardziej r\u00f3wnomiernie.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eMroczny rycerz: Powstanie legendy\u201d, Christopher Nolan, 2012 rok<\/i><\/p>\n

2.7 \u2014 Twarde i mi\u0119kkie \u015bwiat\u0142o<\/h4>\n

\nG\u0142\u00f3wna r\u00f3\u017cnica mi\u0119dzy twardym a mi\u0119kkim \u015bwiat\u0142em polega na rozmiarze \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a w odniesieniu do obiektu. S\u0142o\u0144ce jest najwi\u0119kszym \u017ar\u00f3d\u0142em \u015bwiat\u0142a w Uk\u0142adzie S\u0142onecznym. Jednak jest oddalone od nas o 90 milion\u00f3w kilometr\u00f3w, co oznacza, \u017ce jest ma\u0142ym \u017ar\u00f3d\u0142em \u015bwiat\u0142a. Tworzy twarde cienie i, odpowiednio, twarde \u015bwiat\u0142o. Gdy pojawiaj\u0105 si\u0119 chmury, ca\u0142e niebo staje si\u0119 ogromnym \u017ar\u00f3d\u0142em \u015bwiat\u0142a, a cienie trudniej odr\u00f3\u017cni\u0107. Oznacza to, \u017ce powstaje mi\u0119kkie \u015bwiat\u0142o.<\/p>\n

\"Jak
\nPrzyk\u0142ady 3D z LEGO, Jo\u00e3o Prada, 2017 rok<\/i><\/p>\n

2.8 \u2014 Wysoki i niski klucz<\/h4>\n

\nO\u015bwietlenie w wysokim kluczu jest u\u017cywane do tworzenia bardzo jasnych scen. Cz\u0119sto jest bliskie prze\u015bwietlenia. Wszystkie \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a maj\u0105 zbli\u017con\u0105 moc.
\nW przeciwie\u0144stwie do o\u015bwietlenia w wysokim kluczu, w niskim kluczu scena jest mocno zaciemniona i mo\u017ce mie\u0107 silne \u017ar\u00f3d\u0142o \u015bwiat\u0142a. G\u0142\u00f3wna uwaga skupia si\u0119 na cieniach, a nie na \u015bwietle, aby wyrazi\u0107 uczucie napi\u0119cia lub dramatyzmu.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eTHX 1138\u201d, George Lucas, 1971 rok<\/i><\/p>\n

2.9 \u2014 O\u015bwietlenie motywacyjne (Motivated Lighting)<\/h4>\n

\nTakie o\u015bwietlenie imituje naturalne \u015bwiat\u0142o \u2014 s\u0142oneczne, ksi\u0119\u017cycowe, \u015bwiat\u0142a uliczne i tak dalej. Jest u\u017cywane do wzmocnienia praktycznego o\u015bwietlenia. Specjalne techniki pomagaj\u0105 uczyni\u0107 o\u015bwietlenie motywacyjne naturalnym, na przyk\u0142ad filtry (gobo) do stworzenia efektu zas\u0142oni\u0119tych okien.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eDrive\u201d, Nicolas Winding Refn, 2011 rok<\/i><\/p>\n

2.10 \u2014 \u015awiat\u0142o zewn\u0119trzne<\/h4>\n

\nMo\u017ce to by\u0107 \u015bwiat\u0142o s\u0142oneczne, \u015bwiat\u0142o ksi\u0119\u017cyca lub \u015bwiat\u0142a uliczne, kt\u00f3re s\u0105 widoczne w scenie.<\/p>\n

\"Jak
\n\u201eStranger Things. Sezon 3\u201d, bracia Duffer, 2019 rok<\/i><\/p>\n

III \u2014 Podstawy renderowania<\/h2>\n

\nProjektanci poziom\u00f3w zdaj\u0105 sobie spraw\u0119 z wa\u017cno\u015bci o\u015bwietlenia i za jego pomoc\u0105 osi\u0105gaj\u0105 okre\u015blone postrzeganie sceny. Aby pod\u015bwietli\u0107 poziom i osi\u0105gn\u0105\u0107 po\u017c\u0105dane cele wizualne, musz\u0105 okre\u015bli\u0107 statyczne \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a, ich k\u0105ty rozprzestrzenienia i kolory. Ustala to konkretn\u0105 atmosfer\u0119 i potrzebny widok. Ale to nie jest takie proste, poniewa\u017c o\u015bwietlenie zale\u017cy od takich charakterystyk technicznych, jak moc procesora. Dlatego istniej\u0105 dwa typy o\u015bwietlenia: o\u015bwietlenie wst\u0119pnie obliczone i renderowanie w czasie rzeczywistym.<\/p>\n

1 \u2014 O\u015bwietlenie wst\u0119pnie obliczone (Precomputed lighting)<\/h3>\n

\nProjektanci wykorzystuj\u0105 statyczne o\u015bwietlenie, aby ustali\u0107 charakterystyki o\u015bwietlenia dla ka\u017cdego \u017ar\u00f3d\u0142a \u2014 w tym jego po\u0142o\u017cenie, k\u0105t i kolor. Zazwyczaj zrealizowanie globalnego o\u015bwietlenia w czasie rzeczywistym jest niemo\u017cliwe ze wzgl\u0119du na wydajno\u015b\u0107. <\/p>\n

Wst\u0119pnie obliczone statyczne globalne o\u015bwietlenie mo\u017ce by\u0107 wykorzystywane w wi\u0119kszo\u015bci silnik\u00f3w, w tym Unreal Engine i Unity. Silnik 'wypieka' takie o\u015bwietlenie na specjalnej teksturze, znanej jako 'mapa o\u015bwietlenia' (lightmap). Te lightmapy s\u0105 przechowywane razem z innymi plikami map, a silnik odnosi si\u0119 do nich przy renderowaniu sceny. <\/p>\n

\"Jak
\nTa sama scena: bez o\u015bwietlenia (po lewej), tylko z bezpo\u015brednim o\u015bwietleniem (po\u015brodku) i z po\u015brednim globalnym o\u015bwietleniem (po prawej). Ilustracje z Unity Learn.<\/i><\/p>\n

Opr\u00f3cz lightmap istniej\u0105 mapy cieni, kt\u00f3re s\u0105 odpowiednio u\u017cywane do tworzenia cieni. Na pocz\u0105tku wszystko jest rysowane z uwzgl\u0119dnieniem \u017ar\u00f3d\u0142a \u015bwiat\u0142a \u2014 generuje ono cie\u0144, kt\u00f3ry odzwierciedla g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 sceny w pikselach. Uzyskana mapa g\u0142\u0119boko\u015bci pikseli nazywana jest map\u0105 cieni. Zawiera ona informacje o odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzy \u017ar\u00f3d\u0142em \u015bwiat\u0142a a najbli\u017cszymi obiektami dla ka\u017cdego piksela. Nast\u0119pnie nast\u0119puje renderowanie, gdzie ka\u017cdy piksel powierzchni jest sprawdzany na mapie cieni. Je\u015bli odleg\u0142o\u015b\u0107 mi\u0119dzy pikselem a \u017ar\u00f3d\u0142em \u015bwiat\u0142a jest wi\u0119ksza ni\u017c ta zapisana na mapie cieni, to piksel znajduje si\u0119 w cieniu.<\/p>\n

\"Jak
\nAlgorytm zastosowania mapy cieni. Ilustracja z OpenGl-tutorial.<\/i><\/p>\n

2 \u2014 Renderowanie w czasie rzeczywistym.<\/h3>\n

\nJednym z klasycznych modeli o\u015bwietlenia w czasie rzeczywistym jest model Lamerta (na cze\u015b\u0107 szwajcarskiego matematyka Johanna Heinricha Lamerta). Podczas renderowania w czasie rzeczywistym GPU zazwyczaj wysy\u0142a obiekty jeden po drugim. Metoda ta wykorzystuje transformacj\u0119 obiektu (jego po\u0142o\u017cenie, k\u0105t obrotu i skal\u0119), aby okre\u015bli\u0107, kt\u00f3r\u0105 z jego powierzchni nale\u017cy narysowa\u0107. <\/p>\n

W przypadku o\u015bwietlenia Lamerta \u015bwiat\u0142o emituje si\u0119 z ka\u017cdego punktu powierzchni we wszystkich kierunkach. Nie uwzgl\u0119dnia to jednak pewnych szczeg\u00f3\u0142\u00f3w, takich jak odbicia (artyku\u0142 Chandlera Pralla). Aby scena wygl\u0105da\u0142a bardziej realistycznie, na model Lamerta nak\u0142adane s\u0105 dodatkowe efekty \u2014 na przyk\u0142ad b\u0142yski.<\/p>\n

\"Jak
\nCieniowanie Lamerta na przyk\u0142adzie kuli. Ilustracja z materia\u0142\u00f3w Piotra Djaichina.<\/i><\/p>\n

Wi\u0119kszo\u015b\u0107 nowoczesnych silnik\u00f3w (Unity, Unreal Engine, Frostbite i inne) wykorzystuje fizycznie poprawne renderowanie (Physically Based Rendering, PBR) oraz cieniowanie (artyku\u0142 Lukasa Orswarna). Cieniowanie PBR oferuje bardziej intuicyjne i wygodne metody oraz parametry do opisywania powierzchni. W Unreal Engine materia\u0142y PBR maj\u0105 nast\u0119puj\u0105ce parametry:<\/p>\n