Robert Sajko
U ovom radu, dan je pregled svih najvažnijih dostignuća u
problematici realističnog, interaktivnog osvjetljenja u računalnoj grafici.
Glavni razlog neuvjerljivosti trenutno korištenih tehnika jest ignoriranje
globalnih učinaka svjetlosti. Postoji mnogo različitih pristupa simulaciji
globalnog osvjetljenja, stoga su razlučeni u dvije glavne skupine:
tradicionalne metode prilagođene za potrebe interaktivne grafike, te novorazvijeni algoritmi. U tradicionalne metode spadaju algoritam praćenja
zrake i njegova razna proširenja, te algoritmi bazirani na postupku isijavanja.
S druge strane, novijih, specifičnih algoritama ima veliko mnoštvo, no za
potrebe ovog rada mogu se izdvojiti dva najkarakterističnija postupka. To su
algoritam zaklanjanja ambijenta, te algoritam predizračunatog prijenosa
zračenja (u tablici PRT, prema engleskom nazivu). Nakon detaljnijeg upoznavanja
svih ovih pojedinačnih postupaka, korisno je sagledati cjelokupno stanje
stvari, odnosno, načiniti usporedbu i ocjenu izloženih algoritama, i time dobro
uočiti njihove jake i slabe strane:
Iz
gornjeg pregleda, jasno se može uočiti da najkvalitetnije rezultate daje
algoritam praćenja zrake proširen postupkom preslikavanja fotona. Nažalost, to
je ujedno i najsporije rješenje. Iako postoje implementacije tog postupka u
jezicima za sjenčanje, dakle u sklopovskoj izvedbi, računala danas dostupna
prosječnim korisnicima još uvijek nemaju dovoljnu računalnu moć za efikasno
korištenje ovakvih tradicionalnih metoda u interaktivnoj grafici. Moguće je
predviđati da će situacija biti znatno drugačija za desetak godina, no zasad
jedino primjereno rješenje predstavljaju algoritmi poput zaklanjanja ambijenta
ili predizračunatog prijenosa zračenja. Oba algoritma su dovoljno efikasna za
postizanje interaktivnih brzina iscrtavanja, s time da je PRT barem nekoliko
puta brži od zaklanjanja ambijenta. Doduše, ta brzina dolazi sa cijenom, a to
je nemogućnost deformacije ili translacije geometrije, te potrebitost
dugotrajog predprocesiranja scene. Makar sporije rješenje, zaklanjanje
ambijenta nema ovakvih ograničenja, stoga je bolje rješenje ukoliko je potrebna
dinamička geometrija, ili ako je fazu predprocesiranja nemoguće izvršiti
(primjerice, ukoliko se geometrija scene generira proceduralno, prilikom samog
iscrtavanja). Međutim, u svim ostalim slučajevima, PRT je zasigurno najbolji
mogući izbor, stoga je taj algoritam implementiran u sklopu ovog rada. |