【推荐】为计算机图形学中的照明引入的新计算方法

在电影，视频游戏，虚拟现实环境和其他计算机图形领域，照明是实现对我们物理世界的准确描绘的关键。计算看起来真实的照明仍然是复杂且低效的，因为对于所有可能的光路径的必要考虑仍然太昂贵而无法实时地对每个像素执行。

芬兰otaniemi的阿尔托大学的一对计算机科学家，在视频游戏开发和照明模拟算法方面拥有丰富的专业知识，开发了一种新的计算方法来应对这一关键挑战。由计算机科学博士候选人ari silvennoinen和计算机科学副教授jaakko lehtinen创建，这种新方法可以实现比现有方法更快，更准确的实时照明模拟。他们专注于在大多数静态场景中计算来自动态光源的逼真间接照明，并在几个场景中展示其算法的准确性，其中环境中的照明由复杂的光影模式组成。

同时也是remedy entertainment和nvidia研究科学家的silvennoinen和lehtinen将于11月27日至11月30日在曼谷举行的siggraph asia 2017上展示他们的研究成果。年度会议和展览展示了世界领先的专业人士，学者和创意人才，他们处于计算机图形学和互动技术的最前沿。

“实时动态全局照明仍然是该领域的一大挑战。挑战源于这样一个事实，即在一个场景中，场景中的任何两点都可以通过参与彼此的光传输进行交互，”silvennoinen解释说。 。“这些互动的数量增长非常迅速。例如，只有1,000点，我们可能有1,000,000次互动。”

关键的小说贡献是一种精确计算间接照明的方法，该方法仅使用来自非常稀疏的“辐射探测器”的信息 - 在单个点捕获场景照明的样本 - 允许在三维场景中实现复杂性的实时操作与现代游戏。

“由于我们处理发送者和接收者之间可见性的准确方式，结果的质量，特别是间接阴影非常高，”silvennoinen说。“我们的方法可以实现高质量的间接照明，即实时计算机图形中的圣杯，几乎可行。”

在这项研究中，研究人员在建筑插图上展示了他们的方法，准确地展示了窗户在一段时间内穿过窗户的光线如何穿过客厅，或者穿过昏暗的宫殿的阴影柱。

除了直接应用于游戏图形之外，研究人员还设想了这种方法，使建筑师及其客户能够看到他们的设计如何与动态照明一起工作。此外，未来的工作可以让照明设计师在将虚拟光源放置在虚拟现实或增强现实等计算受限的环境中时立即得到反馈。

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