「ポイントライトの減衰」の版間の差分
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この問題を近似解で解決する複数の方法が考案されている。 | この問題を近似解で解決する複数の方法が考案されている。 | ||
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* https://github.com/EpicGames/UnrealEngine/blob/7d9919ac7bfd80b7483012eab342cb427d60e8c9/Engine/Shaders/Private/DynamicLightingCommon.ush#L64 | * https://github.com/EpicGames/UnrealEngine/blob/7d9919ac7bfd80b7483012eab342cb427d60e8c9/Engine/Shaders/Private/DynamicLightingCommon.ush#L64 | ||
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| − | s = LightSize | + | [[バトルフィールドシリーズ]]で有名な[[EA DICE]]の[[ゲームエンジン]]「[[Frostbite]]」のパイプラインでは以下の数式を使っているらしい。 |
| + | s = LightSize = 0.01 = 1cm | ||
attenuation = 1 / pow(max(x, s), 2) | attenuation = 1 / pow(max(x, s), 2) | ||
| − | * https://seblagarde.files.wordpress.com/2015/07/course_notes_moving_frostbite_to_pbr_v32.pdf | + | *https://seblagarde.files.wordpress.com/2015/07/course_notes_moving_frostbite_to_pbr_v32.pdf |
| − | == Bakery改 == | + | ==Bakery改== |
Bakery + Frostbite | Bakery + Frostbite | ||
s = LightSize | s = LightSize | ||
attenuation = 1 / ( pow(x,2) + pow(s,2) ) | attenuation = 1 / ( pow(x,2) + pow(s,2) ) | ||
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2021年8月20日 (金) 01:21時点における最新版
現実世界[編集 | ソースを編集]
現実世界の照明の減衰は逆二乗の法則に従っている。
attenuation = 1 / pow(x,2)
CGでの問題点[編集 | ソースを編集]
しかしコンピュータグラフィックス(CG)では少し厄介なことになります。
現実世界の照明の減衰は距離に応じて指数関数的に小さくなるため、 モデルとライトの距離がゼロ付近になると無限大（infinity）となり（浮動小数点数型がオーバーフローを引き起こし）、 そのまま計算を続けるとゼロ除算を引き起こし、 だいたいの場合は真っ暗になる。
また、現実世界の豆電球は「大きさ」を持っており「点」ではなく「面」であるといえ、中心部分の一定面積は減衰がほぼない。一方でCGで使われるポイントライトは「点」で実装されていることが多く、不自然な表現になりがちである。
この問題を近似解で解決する複数の方法が考案されている。
Unity[編集 | ソースを編集]
Unityのドキュメントによると標準パイプラインでは以下の数式を使っているらしい。
r = LightRange attenuation = 1 / ( pow( ( x / r ) * 5, 2) + 1 )
逆二乗曲線に似ているが、距離を「5」に固定し、LightRangeパラメータでスケーリングしている。 これは中央でちょうど1になるという素晴らしい特性を持っている。
Bakery[編集 | ソースを編集]
「Bakery - GPU Lightmapper」のパイプラインでは以下の数式を使っているらしい。 常に「+1」することでゼロ除算になることがないという。
attenuation = 1 / ( pow(x, 2) + 1 )
- https://assetstore.unity.com/packages/tools/level-design/bakery-gpu-lightmapper-122218?locale=ja-JP
- https://github.com/EpicGames/UnrealEngine/blob/7d9919ac7bfd80b7483012eab342cb427d60e8c9/Engine/Shaders/Private/DynamicLightingCommon.ush#L64
Frostbite[編集 | ソースを編集]
バトルフィールドシリーズで有名なEA DICEのゲームエンジン「Frostbite」のパイプラインでは以下の数式を使っているらしい。
s = LightSize = 0.01 = 1cm attenuation = 1 / pow(max(x, s), 2)
Bakery改[編集 | ソースを編集]
Bakery + Frostbite
s = LightSize attenuation = 1 / ( pow(x,2) + pow(s,2) )
