¿Cómo funciona la iluminación global de unity5?

Unity5 ha realizado cambios significativos en la simulación de gráficos y los efectos de iluminación. Desde la versión 3.0, los efectos de iluminación en Unity se limitan a mapas de luz horneados. Pero desde entonces, hemos realizado mejoras y mejoras significativas en el área de iluminación global, y ahora es el momento de abrir algunas de estas maravillosas características desde el sandbox de Unity. Una de las nuevas características gráficas es la iluminación global en tiempo real basada en un sistema de iluminación nuevo y enormemente mejorado. Este es el enfoque de este artículo.

¿Qué es la iluminación global?

El algoritmo de iluminación global es una simulación basada en las propiedades físicas de la transmisión de la luz. Es una forma eficaz de simular la transmisión de luz entre superficies en una escena tridimensional, lo que mejorará enormemente el efecto de simulación de tu juego. El algoritmo GI tiene en cuenta no sólo la luz directa de la fuente de luz, sino también la luz reflejada de otras superficies materiales de la escena. Tradicionalmente, en los juegos, la simulación de iluminación indirecta consume demasiado rendimiento y se ha dejado de lado debido a limitaciones en tiempo real.

Todo esto surge de la siguiente ecuación simple:

Es simple. La luz vista desde el punto de observación es la superposición de la luz incidente (Le) desde un punto de la superficie del objeto en la escena y la luz incidente desde el hemisferio sobre el punto de observación. El término de reflexión p describe cómo se refleja la luz de regreso al punto de observación, y el valor de este término de reflexión depende del ángulo de incidencia w' y del ángulo del observador w.

Los lectores atentos habrán notado que L(x,w) existe en ambos lados de la ecuación, y uno de los lados aún se está integrando. De lo contrario, podríamos haber calculado la iluminación global. Como las leyes de la física no se pueden modificar, la asociación de investigación encontró una solución.

El más popular (y más antiguo) de ellos es el algoritmo de trazado de rayos. Este algoritmo mejora fundamentalmente el algoritmo GI al utilizar algunos trucos que requieren más tiempo en las partes más difíciles del algoritmo. En CGI para películas o televisión se utiliza mucho el trazado de rayos. A pesar de la proliferación de investigaciones en esta área, renderizar una imagen todavía lleva varios segundos (incluso con GPU muy avanzadas).

El trazado de rayos suele utilizar espacio en la pantalla, por lo que es necesario volver a renderizar la imagen en cada fotograma. Esto significa que admite escenas totalmente dinámicas: animaciones con luces, materiales y geometría que cambian libremente. Esto también es una desventaja porque cada vez que la cámara se mueve, es necesario renderizar una nueva imagen y la agregación de la nueva imagen tarda varios segundos. Esto también lo hace inadecuado para escenarios de juego.

Una imagen que no esté completamente agregada y fusionada tendrá mucho ruido y será temporalmente discontinua, por lo que la imagen parpadeará intensamente antes de estar completamente agregada y fusionada. El filtrado puede reducir este efecto, pero no eliminarlo por completo. A continuación se muestran algunas imágenes en diferentes niveles de agregación.