Was ist Umgebungsbeleuchtung?

Wikipedia sagt :

Eine Umgebungslichtquelle stellt eine Lichtquelle mit fester Intensität und fester Farbe dar, die alle Objekte in der Szene gleichermaßen beeinflusst.

Mit "alle Objekte gleichermaßen betreffen" heißt das, dass alle Objekte die gleiche Lichtmenge erhalten? Wenn Sie also drei Häuser in Ihrer Szene haben, müssten Sie eine bestimmte Position für die Umgebungslichtquelle berechnen, damit jedes Objekt die gleiche Lichtmenge erhält? Wenn nicht, hätten Sie keine Umgebungslichtquelle?

Was ist der Unterschied zwischen "normaler" Sonnenbeleuchtung und Umgebungsbeleuchtung?

Ambient lightingBezieht sich in diesem Zusammenhang auf eine sehr grobe Annäherung an die indirekte Beleuchtung.

Direkte Beleuchtung von einer direkten Quelle ist selbst in Echtzeit relativ einfach zu bewerten und zu modellieren. Das nicht absorbierte Licht wird jedoch überall reflektiert und verursacht indirekte Beleuchtung. Dies ist der Grund, warum beispielsweise eine Lampe und ein Lampenschirm einen ganzen Raum und nicht nur den schmalen Bereich darunter beleuchten.

Die Modellierung indirekter Beleuchtung ist jedoch schwierig und kostspielig. Eine Annäherung ist also, dass die Beleuchtung konstant und unabhängig von der Position ist : das ist Umgebungsbeleuchtung.

Im Fall einer Außenszene würde die Umgebungsbeleuchtung das blaue Licht darstellen, das von der Himmelskuppel kommt, im Gegensatz zu dem orangefarbenen direkten Licht, das von der Sonne kommt.

Herkömmliche Rendering-Lösungen berücksichtigen keine sekundären Lichtreflexionen (indirektes Licht genannt). Selbst mit strategisch platzierten Fülllichtern haben Sie immer noch Bereiche, in denen keines der direkten Lichter trifft.

Umgebungslicht versucht, dieses Problem zu lösen, indem es konstant in alle Richtungen scheint. In der Praxis bedeutet dies, dass die Lichtposition oder Oberflächennormale keine Bedeutung hat. Man fügt dem Schattierungsergebnis nur einen Teil der Shaderfarbe multipliziert mit der Umgebungslichtfarbe hinzu.

Umgebungslicht neigt dazu, bei Überbeanspruchung künstlich auszusehen. Das gegenteilige Problem ist jedoch, dass Oberflächen so aussehen, als wären sie im Weltraum. Umgebungslicht macht auch den Unterschied zwischen dunklen und hellen Materialien deutlicher.

Bild 1: Bild ohne Umgebungslicht (links) sieht aus, als wäre es im Weltraum aufgenommen worden. Das Bild mit Umgebungslicht (rechts) sieht natürlicher aus, obwohl es bei Überbeanspruchung möglicherweise etwas flach ist.

Das eigentliche Problem ist, dass Umgebungslicht nicht wirklich existiert. Selbst wenn Sie argumentieren würden, dass es ein nützliches Modell ist, ist es sicherlich nicht einheitlich. Es ist nur eine schnelle Lösung. Daher wurden alle Arten von Tricks wie Umgebungsokklusion vorgeschlagen, um die Qualität des Umgebungslichts zu verbessern.