Završni rad br. 38

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.