शारीरिक रूप से सही प्रकाश व्यवस्था क्या है?


10

मुझे Google का उपयोग करके कुछ भी व्यापक नहीं मिल रहा है। मैं सोच रहा हूं कि शारीरिक रूप से सही प्रकाश व्यवस्था की मुख्य अवधारणाएं क्या हैं, और मैं इस पर कहां पढ़ सकता हूं। शारीरिक रूप से सही प्रकाश व्यवस्था क्या है? क्या फोंग रोशनी आमतौर पर शारीरिक रूप से गलत है?

जवाबों:


17

यह एक उत्तर में शामिल किए जाने की तुलना में बहुत बड़ा विषय है, लेकिन संक्षेप में:

शारीरिक रूप से आधारित छायांकन का मतलब है , फेनॉन्डिंग शेडिंग मॉडल की तरह घटनात्मक मॉडल को पीछे छोड़ना , जो कि किसी भी वास्तविक तरीके से भौतिकी पर आधारित होने के बिना "अच्छे से दिखने" के लिए बनाए जाते हैं, और प्रकाश और छायांकन मॉडल की ओर बढ़ते हैं जो कि नियमों से प्राप्त होते हैं भौतिक विज्ञान और / या वास्तविक दुनिया के वास्तविक माप से, और ऊर्जा संरक्षण जैसे भौतिक बाधाओं का सख्ती से पालन करते हैं।

उदाहरण के लिए, कई पुराने रेंडरिंग सिस्टमों में, छायांकन मॉडल में पॉइंट लाइट्स से स्पेक्युलर हाइलाइट्स के लिए अलग-अलग नियंत्रण और एक क्यूबैप के माध्यम से पर्यावरण का प्रतिबिंब शामिल होता था। आप सट्टेबाज और प्रतिबिंब के साथ बेतहाशा अलग-अलग मूल्यों के साथ सेट बना सकते हैं, भले ही वे दोनों एक ही शारीरिक प्रक्रिया के उदाहरण हों । इसके अलावा, आप किसी भी मनमानी चमक को स्पेक्युलर सेट कर सकते हैं, भले ही यह सतह को वास्तव में प्राप्त की तुलना में अधिक ऊर्जा को प्रतिबिंबित करने का कारण बने।

एक भौतिक-आधारित प्रणाली में, दोनों बिंदु प्रकाश स्पेक्युलर और पर्यावरण प्रतिबिंब दोनों एक ही पैरामीटर द्वारा नियंत्रित किए जाएंगे, और सिस्टम को स्वचालित रूप से दोनों प्रकार के स्पेक्युलर और फैलाने वाले घटकों की चमक को समायोजित करने के लिए स्थापित किया जाएगा ताकि समग्र ऊर्जा संरक्षण बनाए रखा जा सके। इसके अलावा आप माप के आधार पर जिस सामग्री को आप अनुकरण करने की कोशिश कर रहे हैं, उसके लिए एक वास्तविक मूल्य के लिए स्पेक्युलर चमक सेट करना चाहते हैं।

शारीरिक रूप से आधारित प्रकाश या छायांकन में शारीरिक रूप से आधारित बीआरडीएफ शामिल हैं, जो आमतौर पर माइक्रोफैसेट सिद्धांत पर आधारित होते हैं , और शारीरिक रूप से सही प्रकाश परिवहन, जो प्रतिपादन समीकरण (हालांकि वास्तविक समय के खेल के मामले में भारी रूप से अनुमानित) पर आधारित है।

इसमें इन सुविधाओं का उपयोग करने के लिए कला प्रक्रिया में आवश्यक परिवर्तन भी शामिल हैं। शारीरिक रूप से आधारित प्रणाली पर स्विच करने से कलाकारों के लिए कुछ अपसेट हो सकते हैं। सबसे पहले इसके लिए प्रकाश स्रोतों, आकाश आदि के लिए एक यथार्थवादी स्तर की चमक के साथ पूर्ण एचडीआर प्रकाश की आवश्यकता होती है और प्रकाश कलाकारों के लिए इसका उपयोग करने में कुछ समय लग सकता है। इसके लिए कुछ चीजों को अलग-अलग तरीके से करने के लिए बनावट / सामग्री कलाकारों की भी आवश्यकता होती है (विशेष रूप से स्पेक्युलर के लिए), और वे नियंत्रण के स्पष्ट नुकसान से निराश हो सकते हैं (जैसे कि ऊपर उल्लिखित स्पेक्युलर हाइलाइट और पर्यावरण प्रतिबिंब को एक साथ लॉक करना; कलाकार इस बारे में शिकायत करेंगे)। उन्हें शारीरिक रूप से आधारित प्रणाली के अनुकूल होने के लिए कुछ समय और मार्गदर्शन की आवश्यकता होगी।

दूसरी तरफ, एक बार जब कलाकारों ने अनुकूलन किया और शारीरिक रूप से आधारित प्रणाली में विश्वास प्राप्त किया, तो वे आमतौर पर इसे बेहतर पसंद करते हैं, क्योंकि कुल मिलाकर कम पैरामीटर हैं (उनके लिए कम काम करना)। इसके अलावा, एक प्रकाश वातावरण में निर्मित सामग्री आमतौर पर अन्य प्रकाश वातावरण में भी ठीक दिखती है। यह अधिक तदर्थ मॉडल के विपरीत है, जहां दिन के दौरान सामग्री मापदंडों का एक सेट अच्छा लग सकता है, लेकिन यह रात में हास्यास्पद रूप से चमकता है, या ऐसा कुछ।

खेलों में शारीरिक रूप से आधारित प्रकाश व्यवस्था को देखने के लिए यहां कुछ संसाधन दिए गए हैं:

और निश्चित रूप से, अगर मैं फ़ार और हम्फ्रीज़ द्वारा शारीरिक रूप से आधारित प्रतिपादन का उल्लेख नहीं करता, तो मैं इसे याद करूंगा , इस पूरे विषय पर एक अद्भुत संदर्भ और आपके समय के लायक है, हालांकि यह वास्तविक समय प्रतिपादन के बजाय ऑफ़लाइन पर केंद्रित है।


3
इसके अलावा बाहर की जाँच लाइट के भौतिकी और प्रतिपादन QuakeCon 2013 से जॉन केरमेक से बात करते हैं
bummzack

@ बंबजैक - वह बात हो सकती है जो पीबीआर को आगे बढ़ाने के लिए और लोगों को प्रज्वलित करती है :)
जोवन

0

"शारीरिक रूप से सही" का अर्थ है कि परिणाम ऐसा दिखता है कि यह वास्तविकता में दिखाई देगा, यह मानते हुए कि वास्तविकता को आकार दिया जाएगा और उसी पर बनावट की जाएगी। उदाहरण के लिए इसका मतलब है कि सभी सतहें प्रकाश को प्रतिबिंबित करती हैं, ज्यादातर फैलती हैं, इसलिए अधिकांश प्रकाश अप्रत्यक्ष हैं। इसके अलावा, प्रकाश सामग्री के माध्यम से यात्रा कर सकता है।

और हाँ, शारीरिक रूप से यथार्थवादी बिजली के एक विशिष्ट भाग में सतह से परावर्तित प्रकाश का सही मॉडलिंग शामिल है। फोंग एक उचित अनुमान है, लेकिन केवल बिंदु रोशनी के लिए अच्छी तरह से काम करता है - इसलिए अप्रत्यक्ष रोशनी स्रोतों के लिए नहीं, जो कि शारीरिक रूप से यथार्थवादी दृश्य में आपके पास बहुत कुछ होगा।

ध्यान रखें कि "शारीरिक रूप से सही" अभी भी अनुसंधान का एक क्षेत्र है - न केवल इसे कंप्यूटर में कैसे मॉडल किया जाए, बल्कि वास्तविकता भी। यह कुछ साल पहले ही पता चला है कि वैज्ञानिकों ने पाया कि कुछ परावर्तक क्रिस्टल अन्य दिशाओं की तुलना में प्रकाश की मात्रा को दोगुना कर देते हैं।


1
शारीरिक रूप से सही का मतलब यह नहीं है कि परिणाम वास्तविक दुनिया जैसा दिखता है। अधिक महत्वपूर्ण, गणना वास्तविक दुनिया के मूल्यों का उपयोग कर रही है। इसलिए, बहुत सारी माप होती है। एक फायदा यह है कि आप मॉडल को स्कैन कर सकते हैं या फोटो टैक्स्चर का उपयोग कर सकते हैं जैसा कि वे हैं, और वे आपके गेम दृश्य में यथार्थवादी दिख रहे हैं। अधिकांश वर्तमान इंजनों में, आपको दृश्य को फिट करने के लिए रंग गुणों को मोड़ना होगा।
दानीजेर

@danijar: मैं जो कुछ भी कहता हूं, उसे फिर से पढ़ें ... विशेष रूप से ... उस वास्तविकता को मानते हुए ... आपका "वास्तविक शब्द मूल्य" और "माप" भौतिक रूप से सही इनपुट हो सकते हैं, लेकिन यदि इंजन शारीरिक रूप से सही नहीं है तो उपयोगी नहीं हैं अपने आप। विशेष रूप से, "फ़ोटोग्राफ़्ड टेक्सचर्स" के आपके बिंदु से मेल खाता है, जो मैं "वास्तविकता के समान बनावट" के बारे में कहता हूं।
MSalters

1
नहीं। अधिकांश अगली पीढ़ी के इंजन सभी वास्तविक विश्व प्रकाश प्रभावों की गणना के लिए इस शब्द का उपयोग नहीं करते हैं क्योंकि प्रकाश सामग्री के माध्यम से यात्रा करता है या असीमित संख्या में प्रकाश उछाल होता है। आपका उत्तर यह दर्शाता है कि आप इस शब्द से क्या समझते हैं, न कि यह सामान्य रूप से एक खेल विकास के संदर्भ में क्या दर्शाता है।
danijar

मैं वास्तव में विपणन अर्थों में नहीं शब्द का उपयोग कर रहा हूं, जहां अक्सर इसका मतलब है "पिछले साल की तुलना में प्रीटियर" या सबसे अच्छा "पिछले साल की तरह कुछ हद तक वास्तविकता के करीब"। और न ही मैं असीम उछाल देता हूं। यहां तक ​​कि वास्तविकता यह नहीं है कि, फोटॉनों की मात्रा निर्धारित की जाती है। प्रत्येक प्रतिबिंब के साथ, तीव्रता तेजी से गिरती है, इसलिए आप जल्द ही उस बिंदु पर पहुंच जाते हैं जहां अतिरिक्त योगदान शारीरिक रूप से नगण्य है। लेकिन खेल इंजन, परिमित गणना संसाधनों और वास्तविक समय की रेंडर सीमाओं के साथ आगे के शॉर्टकट ले सकते हैं। यह खेल के विकास में केवल प्रकाश व्यवस्था नहीं है - कई चीजें पूर्व-प्रदान की जाती हैं।
MSalters

मुझे पता है। हालाँकि, मैं मार्केटिंग के बारे में बात नहीं कर रहा था, लेकिन वास्तविक मूल्यों के साथ प्रकाश व्यवस्था की गणना, आवश्यक वास्तविक एल्गोरिदम नहीं। लेकिन मैं स्वीकार करता हूं कि यह आपकी राय है। मैं इस चर्चा के लिए अधिक नहीं कहूंगा।
danijar
हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.