एक पर्यावरणीय घन मानचित्र की तुलना में प्रकाश जांच कैसे भिन्न है?


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एक हल्की जांच बनावट को देखते हुए, यह एक धुंधले पर्यावरण के नक्शे जैसा दिखता है।

दोनों के बीच अंतर क्या है, एक हल्की जांच कैसे की जाती है, और धुंधली होने से क्या लाभ है?


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संक्षिप्त उत्तर: "प्रकाश जांच" का अर्थ आमतौर पर पर्यावरण के एक कॉम्पैक्ट गोलाकार हार्मोनिक प्रतिनिधित्व होता है। वे दोनों धुंधले हैं क्योंकि वे बहुत कॉम्पैक्ट हैं (केवल कुछ दसियों बाइट्स भंडारण) और क्योंकि वे फैलाना प्रकाश के रूप में उपयोग के लिए पूर्वनिर्मित हैं। जब मुझे मौका मिलेगा, मैं एक लंबे उत्तर में विस्तार करूंगा। :)
नाथन रीड

क्या आपके प्रश्न का कोई संदर्भ है? 'लाइट प्रोब' शब्द अस्पष्ट है और विभिन्न परिदृश्यों, एल्गोरिदम और इंजनों में अलग-अलग रूप से उपयोग किया जाता है।
डेविड कुरी

विशेष रूप से, यदि आप shadertoy.com पर गए हैं, तो आपको घन के दो सेट उपयोग के लिए उपलब्ध दिखाई देंगे। एक सेट पर्यावरण के नक्शे हैं, दूसरा सेट वैसा ही दिखता है लेकिन धुंधले होते हैं जिन्हें प्रकाश जांचा जाता है। बस इसके बारे में उत्सुक हैं और प्रकाश सामान्य रूप से जांचता है।
एलन वोल्फ

जवाबों:


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"प्रकाश जांच" के दो अलग-अलग सामान्य अर्थ हैं जिनसे मैं अवगत हूं। वे दोनों एक दृश्य में एक बिंदु के चारों ओर प्रकाश का प्रतिनिधित्व करते हैं, अर्थात यदि आप एक छोटे आकार में सिकुड़ गए थे और उस बिंदु पर खड़े थे, तो आप सभी दिशाओं में अपने चारों ओर क्या देखेंगे।

एक अर्थ एक बिंदु के चारों ओर प्रकाश का एक गोलाकार हार्मोनिक प्रतिनिधित्व है। गोलाकार हार्मोनिक्स एक गोलाकार डोमेन पर परिभाषित कार्यों का एक संग्रह है, जो साइन तरंगों के अनुरूप हैं जो भूमध्य रेखा के चारों ओर एक निश्चित संख्या में और ध्रुव पर ध्रुव से ध्रुव तक एक निश्चित संख्या में दोलन करते हैं।

गोलाकार हार्मोनिक्स का उपयोग किसी भी गोलाकार कार्य के सुचारू, कम-रेस सन्निकटन बनाने के लिए किया जा सकता है, जो गोलाकार हार्मोनिक्स की कुछ संख्या को जोड़ते हैं और जोड़ते हैं - आमतौर पर 4 (रैखिक, प्रथम-डिग्री या एक-बैंड एसएच के रूप में जाना जाता है) या 9 ( द्विघात, द्वितीय-डिग्री या दो-बैंड SH) कहा जाता है। यह बहुत कॉम्पैक्ट है क्योंकि आपको केवल स्केलिंग कारकों को संग्रहीत करना होगा। उदाहरण के लिए, आरजीबी डेटा के साथ द्विघात एसएच के लिए, आपको प्रति जांच केवल 9 * 3 = 27 मान चाहिए। इसलिए एसएच एक बहुत ही कॉम्पैक्ट बनाता है, लेकिन एक बिंदु के चारों ओर प्रकाश का प्रतिनिधित्व करने के लिए आवश्यक रूप से बहुत नरम और धुंधली भी है। यह फैलाना प्रकाश के लिए उपयुक्त है, और शायद एक उच्च खुरदरापन के साथ स्पेक्युलर।

साइमन टेक ब्लॉग के इस स्क्रीनशॉट में एक दृश्य में एसएच प्रकाश जांच के एक सरणी को दिखाया गया है, हर एक उस पर प्राप्त अप्रत्यक्ष प्रकाश को दिखा रहा है:

एसएच प्रकाश जांच सरणी

"लाइट प्रोब" का वर्तमान में सामान्य अर्थ एक पर्यावरण क्यूब-मैप है, जिसका एमआईपी स्तर अलग-अलग विस्तार के लिए पूर्व-धुंधला हो गया है, इसलिए इसे अलग-अलग स्तरों के खुरदरेपन के साथ स्पेकुलर लाइटिंग के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। सेब लैगार्ड के ब्लॉग की यह छवि मूल विचार को दर्शाती है:

Prefiltered cubemap मील का स्तर

उच्च-रिज़ॉल्यूशन के टुकड़े (बाईं ओर) का उपयोग अत्यधिक पॉलिश सतहों के लिए किया जाता है, जहां आपको एक विस्तृत प्रतिबिंबित छवि की आवश्यकता होती है। दाईं ओर, निचले-रेस के एमआईपी का स्तर तेजी से धुंधला हो रहा है, और रफ सतहों से प्रतिबिंब के लिए उपयोग किया जाता है। एक छायादार में, इस क्यूबैप का नमूना लेते समय, आप सामग्री की खुरदरापन के आधार पर अपने अनुरोधित मील स्तर की गणना कर सकते हैं, और ट्रिलिनियर फ़िल्टरिंग हार्डवेयर का लाभ उठा सकते हैं।

इन दोनों प्रकार के प्रकाश जांचों का उपयोग वास्तविक समय के ग्राफिक्स में अप्रत्यक्ष प्रकाश व्यवस्था के लिए किया जाता है। हालांकि प्रत्यक्ष प्रकाश की गणना वास्तविक समय में की जा सकती है (या कम से कम क्षेत्र रोशनी के लिए अच्छी तरह से अनुमानित), अप्रत्यक्ष प्रकाश आमतौर पर इसकी जटिलता और कम्प्यूटेशनल ओवरहेड के कारण एक ऑफ़लाइन प्रीप्रोसेस में बेक किया जाता है।

परंपरागत रूप से, बेकिंग प्रक्रिया का परिणाम लाइटमैप होगा, लेकिन लाइटमैप केवल स्थैतिक ज्यामिति पर प्रकाश फैलाने के लिए काम करते हैं, और वे इसके अलावा बहुत सारी मेमोरी लेते हैं। एसएच प्रकाश जांच का एक गुच्छा पकाना (आप उनमें से बहुत खर्च कर सकते हैं क्योंकि वे बहुत कॉम्पैक्ट हैं), साथ ही क्यूबमैप प्रकाश जांच का एक छिड़काव, आपको स्थिर और गतिशील दोनों वस्तुओं पर सभ्य फैलाना और सट्टा अप्रत्यक्ष प्रकाश प्राप्त करने की अनुमति देता है। वे आज खेलों में एक लोकप्रिय विकल्प हैं।


महान व्याख्या! सिर्फ कूल्हों पर ट्रिलिनियर फ़िल्टरिंग का उपयोग करने के बारे में भाग की पुष्टि करने के लिए ... वॉल्यूम टेक्सचर पर मिक्स को पसंद किया जाता है क्योंकि वे कम रिज़ॉल्यूशन का उपयोग करते हैं, और उच्च ब्लर के स्तर को कम रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है?
एलन वोल्फ

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मैं कहता हूँ कि प्रकाश जांच के ये दोनों "प्रकार" समान हैं। प्रकाश जांच दृश्य में एक बिंदु पर प्राप्त मूलाधार (आमतौर पर किसी तरह से पूर्व-विक्षेपित) का एक उपाय है। क्यूबैपैप और एसएच एक प्रकाश जांच को स्टोर करने / गणना करने के लिए अलग-अलग तरीके हैं, जो अलग-अलग भंडारण / पूर्ण / गुणवत्ता वाले ट्रेड-ऑफ बनाते हैं। (EDIT: बस इसे स्पष्ट करने के लिए, मैं उत्तर से सहमत हूं, मुझे लगता है कि यह उनके लिए अलग-अलग चीजों के रूप में सोचने के लिए काउंटर-उत्पादक है।)
yuriks

@AlanWolfe एक उपयोग है और यह कि केवल एक स्पेकुलर नहीं, बल्कि एक वास्तविक वातावरण (जिसे ग्रे बॉल / व्हाइट बॉल कहा जाता है) से लिया गया है। मिरर / ग्रे बॉल
शृंगार

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@AlanWolfe सही और mdash; आपको अधिक धुंधले स्तरों पर कम संकल्प की आवश्यकता है। इसके अलावा, क्यूबमैप वॉल्यूम बनावट हार्डवेयर में मौजूद चीज नहीं है। :)
नाथन रीड
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