LED világítás renderelése

Probléma: Fénykibocsájtó anyagokról készült fotórealisztikus képeken beégett pixelek jelennek meg.

Megoldás: A fényforrások méretének a növelésével és az elkészült kép kicsinyítésével jelentősen csökkenthető ez a hatás.

Elméleti háttér: Átlátszó (transparent) anyagok élvilágítását jól lehet szimulálni fénykibocsájtó (emissive) felületek alkalmazásával. A képeken látható 3D-s modell egy jármű vészfék burkolatának a koncepciójához készült. A modell LED alapú világítás hatását mutatja be átlátszó alkatrész esetén.

Vészfék burkolat kikapcsolt világítással.
Vészfék burkolat zöld élvilágítással.
Vészfék burkolat piros élvilágítással.

Az alkatrész megvilágítását az élébe süllyesztett felületekre beállított fénykibocsájtó zöld és piros anyagok biztosítják.

Az átlátszó panel élébe épített piros és zöld fénykibocsájtó felületek hatása.

Sajnos a legtöbb renderelő programban problémát jelentenek ilyen fényforrások alkalmazásakor a képen megjelenő beégett, élénk színű képpontok (ezeket a pixelek fireflies-ként említi az angol szakirodalom). Ezek nem tüntethetők el egyszerűen a renderelés minőségének a javításával (a kiszámolt iterációk, fényvisszaverődések és egyéb paraméterek növelésével), mert ezek nincsenek közvetlen kapcsolatban a hibát okozó jelenséggel.

A fényforrások méretének növelése jelentősen csökkenti a beéget képpontok mennyiségét.

A problémát elsősorban a fényforrások kis mérete okozza. Kis méretű világító felület esetén a szoftvernek különösen nehéz kiszámolni a fény útját és a vetett árnyékokat. Nagyban javíthatjuk a kiszámított kép minőségét, ha megnöveljük a fénykibocsájtó felületek kiterjedését. Hasonlóan jó hatással van a végeredményre az árnyékok minőségének a növelése. Végül a megmaradó beégett pontokat csökkenthetjük a kép kicsinyítésével is.