varjostusmenetelmät

Varjostusmenetelmät, tunnettu myös nimellä rendering techniques, ovat tietokonegrafiikassa käytettyjä menetelmiä, joilla luodaan kolmiulotteisista malleista kaksiulotteisia kuvia. Nämä menetelmät määrittävät, miten valo vuorovaikuttaa mallien pintojen kanssa ja miten varjot muodostuvat, antaen kuvatulle kohtaukselle syvyyttä ja realistisuutta.

Yksinkertaisimmillaan varjostus voi olla pelkkää värien tai tekstuurien levittämistä pinnoille. Monimutkaisemmat menetelmät ottavat huomioon valonlähteiden sijainnin, intensiteetin ja värin sekä kappaleiden muodon ja materiaaliominaisuudet. Varjostuksen tavoitteena on simuloida valon käyttäytymistä todellisessa maailmassa mahdollisimman uskottavasti.

Yleisiä varjostusmenetelmiä ovat muun muassa Flat shading, Gouraud shading ja Phong shading. Flat shading on yksinkertaisin, jossa jokainen taso renderöidään yhdellä värillä. Gouraud shading interpoloi väriä tasojen reunojen yli, luoden tasaisemman vaikutelman. Phong shading on kehittyneempi, interpoloiden pintanormaaleja ja laskien valaistuksen kullekin pikselille erikseen, mikä tuottaa tarkempia kiiltoja ja varjoja.

Ray tracing ja path tracing ovat vielä realistisempia tekniikoita. Ray tracing simuloi yksittäisten valonsäteiden kulkua kohteesta silmään, ottaen huomioon heijastukset ja taittumiset. Path tracing on ray tracingin laajennus, joka simuloi useita valonsäteiden heijastuksia ja hajaantumisia, tuottaen erittäin fotorealistisia tuloksia, mutta on laskennallisesti erittäin raskas. Varjostusmenetelmien valinta riippuu sovelluksen vaatimuksista, kuten halutusta realistisuuden tasosta ja käytettävissä olevasta laskentatehosta.