Как работает глобальное освещение в рендере?

Глобальное освещение (Global Illumination, GI) в рендере позволяет имитировать реальное взаимодействие света с поверхностями в виртуальной среде. 1 В отличие от традиционного освещения, где свет исходит только от источников и создаёт резкие тени, глобальное освещение симулирует отражение света от поверхностей. 2

Глобальное освещение опирается на два ключевых принципа: 2

1. Прямое освещение (Direct Illumination). 2 Это свет, который исходит непосредственно от источников (солнце, лампы, огонь и т. д.). 2
2. Косвенное освещение (Indirect Illumination). 2 Это свет, который отразился от поверхностей и рассеялся в пространстве. 2 Именно этот эффект делает сцены более реалистичными. 2

Некоторые методы глобального освещения:

• Диффузное отражение. 1 Поверхность делится на более мелкие области, свет рассеивается между ними, что позволяет создать более мягкий градиент при отражении света от объектов в сцене. 1
• Фотонное отображение. 1 Алгоритм отслеживает фотоны, излучаемые источником света, и сохраняет их на карте по мере перемещения по сцене. 1
• Предварительно вычисленное глобальное освещение. 1 Рассчитывается заранее и сохраняется, как правило, в виде карты освещения. 1 Дизайнеры накладывают её на текстуру игры во время рендеринга в режиме реального времени. 1
• Динамическое глобальное освещение. 1 Алгоритм рассчитывает параметры освещения в режиме реального времени, что делает его идеальным инструментом для создания реалистичного окружения с движущимися объектами. 1