Light Mapping
Generale
Il metodo Light Mapping funziona così: una serie di campioni vengono immessi nella scena dal punto di vista della camera. I campioni spesso sono riflessi (in base al valore della Profondità Massima e se il campione NON colpisce prima il cielo o qualcos’altro) e i colori (che sono calcolati quando la geometria viene colpita) saranno valutati. Risulteranno intere catene di campioni, che possono essere elaborate molto velocemente (anche per un elevato numero di riflessioni). Rispetto ad altre catene di campioni, questo è più veloce di qualsiasi altro metodo IG. I colori calcolati sono salvati in una cella pattern (o in alternativa come file, se desiderato, da riutilizzare in seguito) e quindi resi disponibili con il Metodo Primario, che usa a sua volta la Light Map con un campione di profondità maggiore di 1 nel catturare la luce (campioni).
Da notare che l'immagine renderizzata sarà spesso più luminosa a causa all'alta profondità campione, più alta di quella di altri metodi IG; questo può essere compensato riducendo il valore dell' Intensità .
Questo metodo ha sia vantaggi che svantaggi:
Vantaggi:
- Calcolo veloce dell’IG (con profondità campione molto alta)
- La Light Map può essere salvata e riutilizzata fino ad un certo livello (dipende dall’angolo di vista).
Svantaggi:
- Possono comparire fughe di luce (possono essere minimizzate riducendo il valore Dimensioni Campioni ed evitando di usare l'interpolazione. Anche l’utilizzo di oggetti più spessi piuttosto che superfici poligonali può essere d’aiuto).
Settaggi
Prima daremo un'occhiata a come dovrebbe essere una buona Light Map (potete creare una Light Map visibile modificando Modo a Visualizza):
Rispettivamente in alto a sinistra e in alto a destra è possibile osservare la peggiore e la migliore qualità di Light Map. Light Maps di buona qualità hanno una progressione di luce omogenea; al contrario, Light Maps di bassa qualità appaiono poco omogenee. La differenza non è visibile dopo il rendering, perchè il Metodo Primario campiona le Light Maps con numerosi campioni e produce valori medi. Tuttavia, il Metodo Primario offre solo risultati sub-ottimali, anche con i migliori settaggi, se la Light Map iniziale era di bassa qualità. Questo si può notare nella parte in basso a sinistra dell'immagine dove appaiono sfarfallii nell’ area attorno alla finestra e sotto la sfera a sinistra.
Nei settaggi Pre Filtro e Metodo Interpolazione troverete funzioni utili per rimuovere la cella pattern e per smussare (entrambi i rendering sono molto veloci) in modo da ottenere una dispersione di luce più omogenea possibile.
Vedi anche Ottimizza Light Maps per evitare le fughe di luce.
Conteggio Percorsi (x1000)[1..100000]
Valore Conteggio Percorsi (1000s): a sinistra minore, a destra maggiore.
Accanto ai settaggi della Densità Record, Conteggio Percorsi (1000s) è il settaggio più importante per la regolazione della qualità della Light Map.
Il valore del Conteggio Percorsi (1000s) (moltiplicato internamente per 1000) definisce il numero di campioni che dovrebbero essere calcolati per l'intera scena. Sarà creata una catena campione con una profondità pari al valore Profondità Massima.
Più alto sarà il numero, più omogenea sarà la dispersione della luce e più lunghi saranno i relativi tempi di rendering; più campioni saranno usati per l’elemento cella e minore sarà la divergenza tra i colori casuali delle celle vicine (nella parte superiore dell'immagine, un campione colpisce casualmente una giuntura nera).
Dimensioni Campioni[0.00..1.00]
Dimensioni Campioni[0..100000m]
Valore Dimensione Campioni: a sinistra maggiore, a destra minore
Usate questi valori per definire la dimensione della cella. Più piccole sono le celle, più accurato sarà il risultato per quanto riguarda i dettagli. Celle troppo grandi porteranno rapidamente a fughe di luce e sono decisamente meno precise nei dettagli, cioè le ombre saranno perse qua e là. In base al valore Scala definito, Dimensione Campioni può essere definito come globale (Assoluto) o relativo (Schermo).
Potete selezionare le seguenti opzioni:
- Assoluto: Il valore Dimensione Campioni può essere immesso come assoluto nel sistema globale di coordinate. Dimensione Campioni rappresenterà il diametro approssimativo di una cella, il che significa che la densità della cella apparirà maggiore nella geometria distante rispetto a quella più vicina.
- Schermo: Il diametro della cella è definito come frazione della dimensione immessa. Un valore di 0.1 rappresenta la larghezza di 10 celle. La profondità della cella diminuirà per la geometria in base alla distanza.
Questo settaggio è influenzato da diversi algoritmi, i quali usano altri criteri per determinare dinamicamente la dimensione della cella (per esempio, un valore basso di Dimensione Campioni creerà grandi celle e geometrie tipo sfere avranno celle piccole).
Abilitare questa opzione velocizzerà il rendering per Progetti che hanno molte sorgenti di luce reali. Per il calcolo IG (e non solo per l’IG), superfici illuminate da fonti luminose saranno posizionate direttamente nelle Light Maps:
A sinistra: Luci Dirette disattivate; a destra: abilitate. Il fascio di luce è emesso da 120 faretti.
In base alla scena, il vantaggio nella velocità di rendering può essere piuttosto consistente (in poche parole, le informazioni sulla sorgente di luce raccolte durante il calcolo della Light Map, sono successivamente riutilizzate dal Metodo Primario dell’IG). Migliori risultati, con tempi di rendering moderati, possono essere raggiunti tramite QMC+LM.
L'immagine seguente è stata renderizzata usando: a sinistra QMC+QMC (Densità Record 8), al centro QMC+LM (Luci Dirette non abilitate), e a destra QMC+LM (Luci Dirette attivate):
Anche queste righe luminose sono emesse da 120 faretti.
Notare come Luci Dirette renderizza meglio e più velocemente. Un valore alto di Densità Record della Light Map produce un'immagine più luminosa e realistica
Se questa opzione è abilitata, tutti i punti iniziali dei campioni saranno accertati per l'intero movimento della camera. Questo è utile se i frame di inizio e fine del movimento della camera si differenziano molto e dovete assicurarvi che la Light Map "veda” tutti i punti di vista. Una cache (Light Map) singola, invariata e stabile sarà quindi usata per calcolare l'animazione. Se la camera si muove solo leggermente e il punto di vista non cambia di molto, questa opzione non deve essere attivata.
Questa opzione non influenza direttamente la Light Map. Se attivata, la progressione dei campioni appena calcolati sarà mostrata durante il calcolo. Questi saranno poi elaborati in una cella in accordo a Dimensione Campioni e mediati.
Abilitare questa opzione è come accendere un turbocompressore. Se attivata, la Light Map sarà calcolata e poi convertita in una Mappa Radiosity, che sarà usata internamente per il rendering. Questo riduce drasticamente i tempi di rendering mantenendo però lo stesso livello di qualità (sia con IR+LM che con QMC+LM).
Svantaggio: Le Mappe Radiosity richiedono molta memoria hardware, e così pure RAM. Potrebbero presentarsi dei problemi in progetti complessi. Pertanto si consiglia di disattivare Carica Automaticamente e Salva Automaticamente nella scheda File Cache mentre si lavora con questo tipo di Mappe Radiosity. Anche renderizzare una Light Map con settaggi corretti può essere molto veloce.
Questa impostazione funziona come la Densità Mappe del settaggio Mappe Radiosity che porta lo stesso nome, ma la campionatura è molto più veloce. In poche parole, qui è dove regolate la dimensione del texel.
Suddivisione Campionamento[1..16]
Questo settaggio funziona come il settaggio Suddivisione Campionamento della Mappa Radiosity che porta lo stesso nome, ma la campionatura è più veloce. In poche parole, qui è dove regolate il tipo di "anti-alias” del texel.
Creare Light Maps omogenee
A sinistra senza, a destra con Prefiltro.
Il Prefiltro assicura che una Light Map disomogenea e irregolare (o una Mappa Radiosity) sia convertita in una mappa più regolare – prima che siano utilizzate per il rendering o per una delle seguenti interpolazioni.
Questo viene fatto per cella. In base ai settaggi, i colori delle celle vicine saranno mediati e quindi assegnati alla cella. Questo processo viene eseguito molto velocemente e non modifica i tempi di rendering.
I Prefilitri possono ridurre il flickering nell'animazione, specialmente in associazione alla Cache Irradianza Metodo Primario. Comunque, notate che viene a crearsi un effetto sfocatura che potrebbe far sparire dettagli e portare a fughe di luce (le quali possono essere compensate aumentando i settaggi di Conteggio Percorsi (1000s) e Dimensione Campioni ).
Attiva/disattiva l'opzione Prefiltro.
A sinistra un valore basso Campioni Prefiltro, a destra un valore alto. Notare che ombre di contatto e fughe di luce sono presenti sulla destra.
Usare questo settaggio per definire la dimensione del raggio della cella corrente mediando le celle intorno.
Valori troppo alti porteranno alla sfocatura dei dettagli e a fughe di luce.
Rapporto Dimensioni[100..1600%]
La Light Map pre-filtrata a sinistra, ha una interpolazione aggiunta a destra.
Durante il rendering, le celle della Light Map (o della Mappa Radiosity) sono in realtà interpolate in modo che la struttura della cella si dissolva nel caso che i valori dei settaggi siano abbastanza alti. Questo produrrà anche delle progressioni di luce.
Risultati migliori possono essere raggiunti in combinazione con il Prefiltro. Comunque, l'interpolazione richiede una quantità aggiuntiva di tempi di rendering e con interpolazioni più alte si avranno maggiori fughe di luce.
Ci sono molti metodi tra i quali scegliere per l'interpolazione planare di sfumature di colori discontinui (celle):
- Nessuno: Nessuna interpolazione sarà creata (il calcolo è molto veloce); la formazione di fughe di luce sarà minimizzata ma il Metodo Primario per l’IG considererà le celle. Una adeguata operazione di pre-filtro può essere d'aiuto.
- Prossimo: Viene valutato un numero specifico di campioni vicini (definito da Conteggio Campioni) e i loro colori sono mediati. Questo non è un valore assoluto perchè prende in considerazione anche il valore Dimensioni Campioni, il che significa che la Densità Campioni ridurrà il raggio in cui si trova il campione da includere.
- Fisso: Assieme al valore Scala, viene valutata una distanza fissa attorno al punto da calcolare, nei limiti in cui il campione è ottenuto. Questo metodo produce il risultato più "sfocato" di tutti.
L'aspetto di questi effetti viene mostrato nell'immagine sotto (a scopo illustrativo, il Prefiltro non è stato usato):
A sinistra: prima dell'interpolazione. Al centro e a destra sono utilizzati i vari metodi e settaggi di interpolazione.
Qui potete selezionare quale Light Map sarà visualizzata: se Visualizza è selezionato, il Metodo Primario per l’IG non sarà calcolato – solo il Metodo Secondario sarà mostrato e calcolato. Gli esempi dell'immagine precedente sono tutti renderizzati usando questo metodo. E' molto indicato per rifinire una Light Map prima del rendering.
In caso contrario questo modo serve a pre-calcolare la cache della light-map (senza il rendering finale).
Il rendering finale deve SEMPRE essere fatto in modalità Normale .