Světelné mapy, známé také jako pečené osvětlení (baked lighting) nebo lightmaps, jsou předpočítány textury, které ukládají informace o osvětlení ve statických herních prostředích. Namísto dynamického výpočtu světla v reálném čase se tyto informace „upečou“ do textur, což výrazně snižuje nároky na výpočetní výkon.

Zjednodušené vysvětlení: Jak Světelné mapy – Lightmaps – Pečené osvětlení fungují?

Představte si, že připravujete narozeninový dort. Místo toho, abyste ingredience přidávali postupně během oslavy (dynamické osvětlení), si dort upečete předem (světelná mapa). Během pečení se všechny chutě spojí a výsledek je připraven ke konzumaci. Podobně, při pečeném osvětlení se předem vypočítají a uloží informace o světle a stínech ve statickém prostředí. Hra pak už jen zobrazuje tuto „upečenou“ texturu, čímž šetří výpočetní výkon.

Proces vytváření světelných map (lightmaps) zahrává statické osvětlení scény a následné vypočítání dopadu světla na jednotlivé povrchy. Tyto informace se pak uloží do textur (světelných map), které se během hry aplikují na objekty. Výsledkem je realistické osvětlení s minimálním dopadem na výkon.

Proč je to důležité? (Vliv na vizuál a hratelnost)

  • Realistické a statické osvětlení: Světelné mapy umožňují dosáhnout vizuálně působivých výsledků při nízkých nárocích na hardware pro statické objekty.
  • Optimalizace výkonu: Snížením nároků na výpočet osvětlení se uvolňuje výkon pro jiné aspekty hry, jako jsou AI, fyzika nebo komplexnější modely.
  • Konzistentní osvětlení: Pečené osvětlení zajišťuje konzistentní vzhled scény bez ohledu na výkon zařízení.
  • Možnost kombinace s dynamickým osvětlením: Světelné mapy (lightmaps) lze kombinovat s dynamickým osvětlením pro dosažení komplexnějšího vizuálního zážitku.

Příklady v praxi: Které hry využívají Světelné mapy – Lightmaps – Pečené osvětlení?

Mnoho her využívá světelné mapy pro statické části prostředí. Například Half-Life 2, klasika mezi hrami, rozsáhle využívá pečené osvětlení k vytvoření atmosférických a detailních interiérů. Minecraft, i když známý svou jednoduchou grafikou, používá lightmaps k simulaci globálního osvětlení a stínů. Resident Evil 7 kombinuje pečené a dynamické osvětlení pro dosažení maximálního realismu a optimalizace. Hry jako Subnautica také používají světelné mapy k optimalizaci osvětlení rozsáhlého podmořského světa.

Výhody a nevýhody

Výhody

  • Fotorealistický vzhled statických scén.
  • Výrazná optimalizace výkonu.
  • Konzistentní vizuální zážitek napříč různými zařízeními.

Nevýhody

  • Omezeno pouze na statické objekty a osvětlení.
  • Změna osvětlení v reálném čase je náročná nebo nemožná.
  • Vyžaduje časově náročný proces „pečení“ osvětlení.

Související technologie

Světelné mapy úzce souvisí s globálním osvětlením (Global Illumination), které se často používá pro výpočet a pečení osvětlení. Alternativou k pečenému osvětlení je plně dynamické osvětlení, které se vypočítává v reálném čase, ale je náročnější na výpočetní výkon. Ray tracing je moderní technologie, která umožňuje dynamické globální osvětlení a odrazy v reálném čase, avšak s ještě vyššími nároky na hardware.

Technologie v kostce

Typ Technologie Renderování
Hlavní Přínos Optimalizace výkonu, realistické osvětlení statických scén
Klíčoví Vývojáři Všechny herní enginy (Unity, Unreal Engine, CryEngine, atd.)
Typické Použití Osvětlení statických částí herního světa
Příklady Her Half-Life 2, Minecraft, Resident Evil 7, Subnautica