Volumetric rays on ohjelmistotekniikka (tekniikka) kolmiulotteisessa tietokonegrafiikassa , joka on suunniteltu luomaan kolmiulotteisten valonsäteiden vaikutus kolmiulotteisen näkymän ympäristön läpi . [1] Todellisessa maailmassa kolmiulotteisten säteiden vaikutusta edustaa ns. optinen Tyndall-ilmiö , kun valonsäteet kulkevat kaasu-, savu-, pöly-, aerosoli- tai höyrypilven läpi pimennetyssä tilassa. Kun valo kulkee tällaisen väliaineen läpi, valonsäteet "valaisevat" ilmaan leviäviä pöly- tai nestehiukkasia, minkä seurauksena voidaan nähdä "tilavuussäteiden" vaikutus. Toinen samanlaisen optisen vaikutuksen ilmentymä on hämärä ja anticrepuscular -säteet . Volumetristen säteiden ohjelmistotekniikka on suunniteltu simuloimaan kaikkia yllä olevia optisia vaikutuksia kolmiulotteisessa ympäristössä. Sitä käytetään laajalti elokuvauksessa ja 3D-mallintamisessa ja -hahmontamisessa sekä interaktiivisissa tietokonegrafiikkasovelluksissa, mukaan lukien tietokonepelit .
Volumetrinen valaistus vaatii kaksi komponenttia: valaistun tilan varjokartan ja syvyyspuskurin . Virtuaalikameraa lähinnä olevasta tasosta alkaen koko kohtaus jäljitetään ja näytteiden (näytteiden) arvot kirjoitetaan syöttöpuskuriin. Jokaiselle näytteelle tehdään määritys: valaiseeko se halutun valonlähteen valolla vai ei; tähän käytetään varjokartan tietoja. Tämän seurauksena vain valaistut näytteet vaikuttavat pikselin lopulliseen väriin. [2]
Reaaliaikaista toimintaa varten yllä oleva tekniikka vaatii optimoinnin. Yksi mahdollinen optimointitapa on renderoida valaistu äänenvoimakkuus paljon pienemmällä resoluutiolla kuin alkuperäisessä grafiikkakontekstissa käytetty. Tämä lähestymistapa luo ei-toivottuja alias -efektejä, jotka voidaan poistaa käyttämällä sumennussuodatinta . [2]
Toinen optimointitekniikka on "epätarkkojen" tehosteiden tekeminen. Tämä algoritmi hämärtää valaisevat kohteet pois päävalonlähteen keskustasta. Yleissääntönä on, että läpinäkyvyys vähenee vähitellen jokaisella sumennuksella, erityisesti kirkkaammissa kohtauksissa. On pidettävä mielessä, että valonlähteen läsnäolo näytöllä on välttämätöntä, jotta tämä algoritmi toimisi. [3]