Care sunt cele mai bune sfaturi pentru iluminarea OpenGL®?

Iluminatul OpenGL® este unul dintre cele mai complexe și uneori mai puțin înțelese aspecte ale programării grafice pe computer tridimensionale (3D). Poate fi folosit pentru a adăuga finisajele realiste necesare unei scene redate, dar poate fi, de asemenea, solicitant din punct de vedere computațional și, în cele din urmă, confuz atunci când efectele nu sunt obținute cu ușurință. Anumite elemente, cum ar fi definirea normalelor de suprafață, pot fi ușor de înțeles, în timp ce alte părți ale modelului de iluminare, cum ar fi împărțirea diferitelor tipuri de lumină, ar putea necesita mai mult studiu pentru a înțelege pe deplin. Două preocupări sunt de obicei prezente atunci când lucrați cu iluminarea OpenGL®: viteza de randare și calitate. Există câteva sfaturi care pot ajuta la obținerea unei proporții acceptabile din ambele, dar în cele din urmă va trebui să se facă compromisuri între calitate și viteză.

O problemă întâlnită în mod obișnuit, în special pentru cei care nu folosesc iluminarea OpenGL®, este că fiecare vârf dintr-o scenă trebuie să aibă suprafața normală definită. Fără valorile normale, redarea va folosi în schimb o singură constantă, făcând efectiv ca totul dintr-o scenă să pară plat și neumbrit. Un truc atunci când definiți valorile normale este să folosiți valori care nu sunt perpendiculare pe suprafață, ci în schimb se confruntă cu o direcție diferită. Acest lucru va schimba modul în care lumina este redată pe suprafață și poate fi folosit pentru a crea cu ușurință zgomot sau texturi stâncoase, un proces cunoscut sub numele de bump mapping.

Pentru a obține efecte bune și potențial unice într-o scenă folosind iluminarea OpenGL®, este necesar să înțelegeți pe deplin ce implică sursele de lumină ambientală, speculară, difuză și emitentă. O scenă plină de ceață poate fi făcută să pară mai realistă, cu o valoare ambientală ridicată, gri. În mod similar, efectele speciale precum focul sau luminile expuse pot fi realizate cu materiale emitente și surse de lumină. Stratificarea și combinația celor patru modele de bază sunt ceea ce poate face o scenă să pară mai realistă.

Este important să înțelegeți că iluminarea OpenGL® necesită o cantitate mare de putere a procesorului pentru fiecare cadru redat. Aceasta înseamnă că optimizarea unei scene poate ajuta la obținerea unei rate de cadre mai bune. Unele lucruri care pot reduce timpul de randare sunt utilizarea cât mai puține surse de lumină posibil, minimizarea cantității de suprafețe iluminate și evitarea algoritmilor sau extensiilor care procesează framebuffer-ul final de mai multe ori. Mutarea luminii într-o scenă poate avea, de asemenea, unele efecte dăunătoare asupra performanței și ar trebui evitată atunci când viteza de redare devine problematică.

Un ultim sfat despre utilizarea luminii OpenGL® este să știți când să nu folosiți luminile OpenGL®. Poate fi ușor să te gândești să plasezi obiecte și lumini care emit într-o scenă în fiecare punct în care s-ar afla în realitate, dar acest lucru poate deveni rapid impracticabil. În schimb, multe trucuri de iluminare pot fi făcute prin iluzii folosind imagini cu textură bine realizate, care au iluminarea deja desenată la suprafață. În același mod, aranjarea geometriei unei scene poate elimina uneori nevoia de mai multe surse de lumină prin deghizarea unor zone cu probleme sau permițând unei singure surse din interiorul unui obiect compus gol să strălucească prin mai multe deschideri planificate.