渲染方程是計算機圖形學的一個方面,它處理光線如何從表面輻射和反彈,因此圖形設計師可以制作出逼真的三維(3D)場景。設計師必須考慮兩個因素:直接光和間接光,或者來自光源的光和從表面反彈的光。其中之一使用渲染方程的主要...
渲染方程是計算機圖形學的一個方面,它處理光線如何從表面輻射和反彈,因此圖形設計師可以制作出逼真的三維(3D)場景。設計師必須考慮兩個因素:直接光和間接光,或者來自光源的光和從表面反彈的光。其中之一使用渲染方程的主要媒體是3D動畫,因為沒有光線,場景和角色會顯得平淡無奇。視頻游戲也會使用這個等式,但由于游戲必須實時渲染,因此存在獨特的挑戰。雖然這種渲染技術適用于模擬光照,但從2011年起,有一些限制使得它無法完美地模擬真實世界中的光。

渲染方程i處理光線如何從表面輻射和反彈,所以平面設計師可以制作出逼真的三維場景,這個方程有點復雜,包含了很多變量,也可以用幾種不同的方法來寫,在這個方程中,
Lo是出射光;x是曲面上的一個點,ω是方向。
Le是發射光,
Li是入射光方程的一種形式是這樣的:
Lo(x,ω)=
Le(x,ω)+∫Ω?
r(x,ω′,ω)
Li(x,ω′)(-ω′)
dω′這意味著從一個特定點發出的光,具有特定的方向,等于從該點發射的光,即雙向反射分布函數的積分(∫Ω)、入射光和入射光的衰減,在由n決定的半球的所有方向上(ω′),設計者在使用渲染方程時必須考慮兩種類型的光。直射光是直接來自光源的光,例如燈泡或太陽。設計師必須使光源以正確的強度輻射,以確保它正確地從表面反射。間接光是指不直接從光源發出的光,例如光線在表面上彎曲。這就要求設計師確保光線準確地描繪出表面的紋理,計算機生成的三維動畫使用渲染方程來生成逼真的場景。由于三維動畫是為了模仿真實生活,無論是在風格上還是在現實中,這種光線如果沒有光線,表面和人物會失去很多深度,許多觀眾可能會覺得場景很尷尬同時,為年幼兒童或預算較小的兒童制作的3D動畫可能會使用一個有限光照方程,該公式不太逼真,但更易于設計師使用。視頻游戲通常使用渲染方程,但這會導致設計師面臨的挑戰。通過3D動畫,設計師能夠在光線看起來不正確的情況下糾正光線;游戲設計師必須對燈光進行編程,使其工作并實時渲染。這通常需要一個縮小的公式,可以快速加載光線雖然渲染方程可以創建逼真的光線,但也存在一些限制,使其無法復制真實生活。在現實世界中,光的反應方式非常難以編程。例如,光可以被不同波長的吸收和排斥,或者它可以在以后的時間發射,而不是立即發射;這兩個都很難編程。同時,由于大多數觀眾或玩家都專注于動畫或游戲的動作,所以大多數觀眾不太可能注意到這些問題。