Кіріспе
Компьютерлік графикадағы эффект "Құдай сәулелері" деп те аталатын көлемдік жарықтандыру - 3D компьютерлік графикада рендерингті көрініске жарық эффекттерін қосу үшін қолданылатын әдіс. Ол көрерменге қоршаған ортаға сәуле шашатын жарық сәулелерін көруге мүмкіндік береді. Көлемдік жарықтандырудың мысалдары - терезе арқылы жарқыраған күн сәулелерін көру және Күн көкжиектен төмен болған кезде сәулеленуші күн сәулелерін көру, сондай-ақ түнек сәулелері деп аталады. Бұл термин кинематографиядан енгізілген сияқты және қазір 3D модельдеу мен рендерингке, әсіресе 3D бейне ойындарын әзірлеуге кеңінен қолданылады. Көлемдік жарықтандыруда жарық көзі шығаратын жарық конусы мөлдір нысан ретінде үлгіленеді және "көлемнің" ыдысы ретінде қарастырылады. Нәтижесінде жарық, нақты әлемдегідей, оның көлемінде болатын нақты үш өлшемді аэрозоль (мысалы, тұман, шаң, түтін немесе бу) арқылы өту әсерін беру мүмкіндігіне ие.
Volumetric lighting, also known as "God rays", is a technique used in 3D computer graphics to add lighting effects to a rendered scene. It allows the viewer to see beams of light shining across the environment. Examples of volumetric lighting are seeing sunbeams shining through a window and seeing sunbeams radiating when the Sun is below the horizon, also known as crepuscular rays. The term seems to have been introduced from cinematography and is now widely applied to 3D modeling and rendering, especially in the development of 3D video games. In volumetric lighting, the light cone emitted by a light source is modeled as a transparent object and considered as a container of a "volume". As a result, light has the capability to give the effect of passing through an actual three dimensional aerosol (e. g. fog, dust, smoke, or steam) that is inside its volume, just like in the real world.
Техникалар
Көлемдік жарықтандыру екі компонентті қажет етеді: жарық кеңістігі көлеңке картасы және тереңдік буфері. Камераның жақын клип жазықтығынан басталып, бүкіл көрініс терістеледі және үлгілеу мәндері кіріс буферіне жинақталады. Әрбір үлгі үшін салыстыру ретінде көлеңкелік картаны қолдану арқылы, үлгі өңделетін жарық көзімен жарық көретінін анықтау керек. Тек жарық үлгілері ғана соңғы пикселдің түсіне әсер етеді. Бұл негізгі әдіс жұмыс істейді, бірақ нақты уақытта жұмыс істеу үшін көбірек оңтайландыруды қажет етеді. Көлемдік жарық эффекттерін оңтайландырудың бір жолы - жарық көлемін графикалық контекст қолданатыннан әлдеқайда ірірек ажырату қабілетімен көрсету. Бұл кейбір жаман алиасинг артефактілерін жасайды, бірақ оны бұлыңғырлықпен оңай қолға алады. Сондай-ақ, көлеңкелік көлем техникасы сияқты штемпель буферін пайдалануға болады. Басқа әдіспен, әдетте қанағаттанарлық, бірақ дәл емес көлемдік жарық эффектілерін қамтамасыз ету үшін де қолдануға болады. Алгоритм негізгі жарық көзінің ортасынан жарық беретін нысандарды бұрмалау арқылы жұмыс істейді. Әдетте, мөлдірлік әр шарықтап, әсіресе жарықты сахналарда біртіндеп төмендейді. Бұл үшін экранның жарық көзі қажет екенін ескеріңіз.