Kaj je osvetlitev na piksel?

»Osvetlitev na slikovno piko« je izraz, ki se uporablja v računalniški grafiki za označevanje, da bo tridimenzionalna (3D) scena določala barvo predmetov na podlagi slikovne pike namesto na podlagi oglišča za vrhom. Uporaba osvetlitve na slikovno piko namesto osvetlitve na vrhove običajno ustvari končno sliko ali okvir, ki ima bolj realističen in pogosto ostrejši, bolj definiran videz, še posebej, če se uporablja preslikava udarcev. Na splošno se osvetlitev na slikovno piko izvaja z uporabo senčilnikov slikovnih pik, ki lahko na več načinov izračunajo, kako svetloba v prizoru zadene določeno območje scene in kakšne barve naj bo nastala površina. V 3D aplikacijah, v katerih je pomembna hitrost upodabljanja, kot je dinamična animacija, senčenje na slikovno piko morda ni praktično, ker lahko zahteva več prehodov skozi prizor ali pa preprosto traja predolgo in onemogoča doseganje sprejemljive hitrosti sličic.

Ena izmed pogostejših oblik uporabe svetlobe na 3D sceno je uporaba metode, znane kot osvetlitev na vertex. Ta tehnika vzame oglišča predmeta – točke, kjer se stikajo črte predmeta – in določi, kako naj bi izgledala površina predmeta na tej posamezni lokaciji. Ko imajo vsa oglišča v sceni priložene informacije o osvetlitvi, bo upodabljalnik uporabil interpolacijo ali druge vrste algoritmov za oceno videza površine predmeta med oglišči. To običajno povzroči območja, ki so odvisna od visoke gostote oglišč v predmetu, da dosežejo ostre svetlobne učinke, kot je poudarek phong, medtem ko bo oblika, kot je kocka s samo šestimi oglišči, imela široko, stopnjevano osvetlitev po površinah, ne glede na teksturo ali položaj osvetlitve.

Nasprotno pa lahko program izvaja osvetlitev na slikovno piko. To vključuje prehod skozi vsako od slikovnih pik v rasterizirani sceni in določanje posamezne barve in osvetlitve za vsako slikovno piko, ne glede na njeno bližino vrha. Rezultati so običajno ostra, natančna osvetlitev, zlasti z zrcalnimi učinki. Kompromis za boljšo kakovost slike je daljši čas upodabljanja, saj mora vsako slikovno piko obdelati senčnik slikovnih pik, čeprav to ni vedno skrb pri 3D modeliranju ter programih za grafiko in upodabljanje, ki jim ni treba vzdrževati določene frekvence sličic.

Dramatični učinki osvetlitve na slikovno piko, če je pravilno uporabljena, lahko dejansko izboljšajo videz predmeta, ki ima uporabljeno zapleteno preslikavo izboklin, najmanjše podrobnosti pa se lahko izgubijo z osvetlitvijo na vrh. Proceduralne teksture imajo lahko tudi koristi od pristopa osvetlitve na slikovno piko. Poleg tega posebni učinki, kot so količine senc, zahtevajo uporabo osvetlitve na slikovno piko, tako kot kompleksni odsevi svetlobe, sistemi delcev ali celo haloji v nekaterih primerih.