Схемы разделения в Crystal Space 3D

• Линейное разделение

Наиболее часто используемая схема разделения для выбора позиции карт прозрачности - линейная. Она используется в качестве основной схемы разделения в непрозрачной карты теней (OSM) и в карте глубины прозрачности (DOM).

Тем не менее, если мы смотрели бы на распространение источника света на реальных полупрозрачных объектах, таких как облака, деревья или волосы, смогли бы наблюдать, что для плотных объектов освещения, отбрасывание тени происходит только в самом основании объекта (рис. 1).


Рисунок 1. Реальные фотографии облаков (а) и кустарников (b). Можно заметить, что для этих объектов освещение изменяется только в основании объекта.

В таких случаях линейное разделение будет создавать слои, которые содержат почти ту же информацию от некоторого слоя и далее (рис. 2). Разверстка больше слоев вблизи основания объекта и меньше в конце, вероятно, даст лучшие результаты.


Рисунок 2. Слои, полученные с использованием линейного разделения на сцене с плотной моделью. Последние четыре слоя содержат почти одинаковую информацию.

• Логарифмическое разделение

Логарифмическая разверстка имеет более низкую скорость увеличения и поэтому создает разделение, которое имеет более высокую плотность слоев в основание объекта (рис. 3).

Рисунок 3. Сравнение между линейным и логарифмическим распределением. Линейный рост - синий, в сравнении с логарифмическим - зеленый (a), линейное разделение (b) и логарифмическое разделение (c).

Полученные слои, имеют различную информацию о тени, это предотвращает артефакты, как те, что показаны на рисунке 4.


Рисунок 4. Разница в рендеринге при использовании линейного разделения (а) и логарифмического разделения (b). Линейное разделение (а) производит неправильные собственные тени, потому что большинство слоев содержат одинаковую информацию (рис. 2).

• Гибридное разделение

Хотя логарифмическое разделение дает хорошие результаты на плотных объектах, оно не может хорошо выполняться на разреженных объектах, потому что освещение вызвано изменениями отбрасывания тени по всей длине объекта (рис. 5).


Рисунок 5. Реальные фотографии облаков (а) и деревьев (b). Можно заметить, что для разреженных объектов изменяется освещение по всей длине объекта.

Артефакты рендеринга, возникающие при логарифмическом разделении проявляющиеся на разреженных объектах можно увидеть на рисунке 6.


Рисунок 6. Разница в рендеринге при использовании логарифмического разделения (а) и линейного разделения (b). Логарифмическое разделение (а) создает артефакты: ива неправильно освещена сверху, так как слои не равномерно покрывают всю длину разреженного объекта.

Тем не менее, линейная схема разделения может использоваться при не удаче логарифмической, и наоборот. Используя гибридное разделение между ними, основанное на конкретной сцене, должно производить меньше артефактов визуализации. Больше о гибридном разделении в следующем посте.