Voxel Global Illumination (VXGI) je technika globálního osvětlení, která simuluje realistické šíření světla v herních prostředích pomocí voxlů – 3D pixelů. Tato metoda umožňuje dynamické a přesné osvětlení, které reaguje na změny ve scéně a vytváří tak působivější a uvěřitelnější vizuální efekty.

Zjednodušené vysvětlení: Jak funguje Voxel Global Illumination – VXGI?

Představte si, že máte místnost plnou kostek (voxlů). Každá kostka v této místnosti sleduje, kolik světla na ni dopadá. Když do místnosti zasvítí světlo, některé kostky jsou přímo osvětleny. VXGI pak simuluje, jak se toto světlo odráží od jedné kostky ke druhé, čímž osvětluje i ty kostky, které nejsou přímo v dosahu světelného zdroje. Je to jako kdybyste v reálném světě viděli, jak se světlo odráží od stěn a předmětů, a osvětluje tak celou místnost přirozenějším způsobem. Samozřejmě, ve hrách jsou tyto voxely mnohem menší a pracují s nimi výkonné grafické karty.

Technologie VXGI vytváří 3D mřížku (voxely) prostředí a sleduje, jak světlo interaguje s těmito voxely. To umožňuje realistické globální osvětlení, které se dynamicky mění v závislosti na světelných podmínkách a interakcích ve hře.

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

  • Realističtější osvětlení a stíny: VXGI přináší mnohem přirozenější a přesnější osvětlení a stíny, čímž zvyšuje vizuální kvalitu hry.
  • Dynamické osvětlení: Světlo se dynamicky mění v závislosti na dění ve hře, což přispívá k pohlcujícímu zážitku.
  • Zlepšený prostorový dojem: Voxel Global Illumination pomáhá vytvořit hlubší a realističtější dojem prostoru, zejména v interiérech.
  • Vylepšené vizuální efekty: VXGI přispívá k celkovému zlepšení vizuálních efektů, čímž se hra stává vizuálně atraktivnější.

Příklady v praxi: Které hry využívají Voxel Global Illumination – VXGI?

Technologii Voxel Global Illumination využívá například hra Batman: Arkham Knight, kde přispívá k vytvoření temné a atmosférické Gotham City. Dále je to hra Rise of the Tomb Raider, která díky VXGI nabízí realistické osvětlení v jeskyních a zasněžených oblastech. Implementaci můžeme vidět i ve hře Hitman, kde technologie dotváří realistické nasvícení interiérů a exteriérů. Ačkoli se technologie VXGI přímo nevyskytuje v nejnovějších hrách v takové míře, koncept globálního osvětlení, který přinesla, se dále rozvíjí v jiných implementacích.

Výhody a nevýhody

Výhody

  • Výrazně realističtější osvětlení.
  • Dynamické a interaktivní světelné efekty.
  • Zlepšený dojem hloubky a prostoru ve hrách.

Nevýhody

  • Vysoké nároky na výpočetní výkon grafické karty.
  • Může vyžadovat optimalizaci pro různá herní prostředí.

Související technologie

Voxel Global Illumination (VXGI) je úzce propojena s dalšími technikami globálního osvětlení, jako jsou Ray Tracing a Screen Space Global Illumination (SSGI). Zatímco VXGI používá voxely pro simulaci světla, Ray Tracing sleduje paprsky světla ve scéně a SSGI využívá informace z obrazovky pro odhad globálního osvětlení. Předchůdcem je běžné rasterizační osvětlení, které však není tak přesné a dynamické.

Technologie v kostce

Typ Technologie Renderování, Osvětlení
Hlavní Přínos Realistické a dynamické globální osvětlení
Klíčoví Vývojáři NVIDIA
Typické Použití Simulace šíření světla v herních prostředích
Příklady Her Batman: Arkham Knight, Rise of the Tomb Raider, Hitman