View source for कंप्यूटर ग्राफ़िक्स प्रकाश व्यवस्था

{{short description|Simulation of light in computer graphics}}

[[ कंप्यूटर चित्रलेख |कंप्यूटर चित्रलेख]] लाइटिंग कंप्यूटर ग्राफिक्स दृश्यों में प्रकाश का अनुकरण करने के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों का संग्रह है। जबकि प्रकाश तकनीकें उपलब्ध विवरण और कार्यक्षमता के स्तर में उपस्थित तन्यता को प्रदान करती हैं, वे कम्प्यूटरीकृत मांग और कम्प्यूटेशनल जटिलता के विभिन्न स्तरों पर भी कार्य करती हैं। इस प्रकार ग्राफ़िक्स कलाकार प्रत्येक एप्लिकेशन की आवश्यकताओं के अनुरूप विभिन्न प्रकार के प्रकाश स्रोतों, प्रारूपों, छायांकन तकनीकों और प्रभावों में से चुन सकते हैं।

== प्रकाश स्रोत ==
प्रकाश स्रोत ग्राफ़िक्स दृश्यों में प्रकाश लाने के विभिन्न तरीकों की अनुमति देते हैं।<ref>{{Cite news|url=https://garagefarm.net/blog/light-the-art-of-exposure|title=Light: The art of exposure|date=2020-11-11|work=GarageFarm|access-date=2020-11-11|language=en-US}}</ref><ref name=":7">{{Cite web|url=https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/ComputerGraphics/LightingAndShading.html|title=Intro to Computer Graphics: Lighting and Shading|website=www.cs.uic.edu|access-date=2019-11-05}}</ref>
===बिंदु ===
बिंदु स्रोत ही बिंदु से सभी दिशाओं में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, दूरी के साथ प्रकाश की तीव्रता कम होती जाती है।<ref name=":72">{{Cite web|url=https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/ComputerGraphics/LightingAndShading.html|title=Intro to Computer Graphics: Lighting and Shading|website=www.cs.uic.edu|access-date=2019-11-05}}</ref> इस प्रकार बिंदु स्रोत का उदाहरण स्टैंडअलोन प्रकाश बल्ब को उपयोग करते है।<ref name=":8">{{Cite web|url=http://www.bcchang.com/immersive/ygbasics/lighting.html|title=Lighting in 3D Graphics|website=www.bcchang.com|access-date=2019-11-05}}</ref>
[[File:Real-time Raymarched Terrain.png|thumb|309x309px|किसी इलाके को प्रकाशित करने वाला दिशात्मक प्रकाश स्रोत।]]

=== दिशात्मक ===
'''दिशात्मक''' स्रोत या दूर स्थित कोई स्रोत दृश्य को दिशा से समान रूप से प्रकाशित करता है।<ref name=":8" /> एक बिंदु स्रोत के विपरीत, दिशात्मक स्रोत द्वारा उत्पन्न प्रकाश की तीव्रता दृश्य के पैमाने पर दूरी के साथ नहीं बदलती है, क्योंकि दिशात्मक स्रोत के साथ ऐसा व्यवहार किया जाता है मानो वह बहुत दूर होता हैं।<ref name=":8" /> इस प्रकार दिशात्मक स्रोत का उदाहरण पृथ्वी पर सूर्य का प्रकाश है।<ref name=":9">{{Cite web|url=https://www.pluralsight.com/blog/film-games/understanding-different-light-types|title=विभिन्न प्रकाश प्रकारों को समझना|website=www.pluralsight.com|language=en|access-date=2019-11-05}}</ref>


=== स्पॉटलाइट ===
'''स्पॉटलाइट''' प्रकाश का निर्देशित शंकु उत्पन्न करता है।<ref name=":73">{{Cite web|url=https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/ComputerGraphics/LightingAndShading.html|title=Intro to Computer Graphics: Lighting and Shading|website=www.cs.uic.edu|access-date=2019-11-05}}</ref> जैसे-जैसे दर्शक स्पॉटलाइट स्रोत और प्रकाश शंकु के केंद्र के समीप आता है, इस प्रकार प्रकाश अधिक तीव्र हो जाता है।<ref name=":73" /> यह मुख्य रूप से स्पॉटलाइट का उदाहरण टॉर्च है।<ref name=":9" />


=== क्षेत्रफल ===
एरिया लाइटें 3डी वस्तुएं हैं जो प्रकाश उत्सर्जित करती हैं। जबकि बिंदु प्रकाशिकी और स्पॉट प्रकाशिकी स्रोतों को अत्यधिक छोटे बिंदु माने जाते हैं, इस प्रकार किसी क्षेत्र की प्रकाशिकी को भौतिक आकार के रूप में माना जाता है।<ref>{{cite conference |last1=Lagarde |first1=Sebastien |author-link1= |last2=de Rousiers |first2=Charles |author-link2= |date=Summer 2014 |title=Moving Frostbite to Physically Based Rendering 3.0 |url=https://www.ea.com/frostbite/news/moving-frostbite-to-pb |conference=SIGGRAPH |location= |publisher= |pages= |id= |book-title=}}</ref> एरिया लाइट पॉइंट लाइट और स्पॉट लाइट की तुलना में इसके प्रतिबिंब और अधिक यथार्थवादी प्रकाश उत्पन्न करती है।<ref>{{Cite book |last=Pharr |first=Matt |title=Physically Based Rendering: From Theory to Implementation |last2=Humphreys |first2=Greg |last3=Wenzel |first3=Jakob |publisher=Morgan Kaufmann |year=2016 |isbn=978-0128006450 |edition=3rd |language=English}}</ref>


=== परिवेश ===
परिवेशीय प्रकाश स्रोत वस्तुओं को तब भी प्रकाशित करते हैं जब कोई अन्य प्रकाश स्रोत उपस्थित नहीं होता हैं।<ref name=":73" /> इसके आधार पर परिवेशीय प्रकाश की तीव्रता दिशा, दूरी और अन्य वस्तुओं से स्वतंत्र है, जिसका अर्थ है कि प्रभाव पूरे दृश्य में पूरी तरह से समान है।<ref name=":73" />यह स्रोत सुनिश्चित करता है कि वस्तुएँ पूर्ण अंधकार में भी दिखाई दें।<ref name=":9" />


=== लाइटवार्प ===
'''लाइटवार्प''' ऐसी तकनीक है, जिसमें ज्यामितीय दुनिया में वस्तु प्रकाश के [[ इकाई वेक्टर |इकाई वेक्टर]] और [[तीव्रता (भौतिकी)]] के आधार पर प्रकाश को [[अपवर्तित]] करती है। इस प्रकार पुनः किसी प्रकाश [[रंग स्पेक्ट्रम]] की सीमा के साथ परिवेशीय प्रसार शब्द का उपयोग करके तरंग फलन करता है। इसके आधार पर तब प्रकाश क्षेत्र की अधिक गहराई उत्पन्न करने के लिए परावर्तित रूप से प्रसारित हो जाता है, और अपवर्तित हो सकता है। इस तकनीक का उपयोग Style_(visual_arts)#Styleization उत्पन्न करने के लिए किया जाता है और इसका उपयोग वस्तुओं के [[अतिप्रदर्शन]] को सीमित करने के लिए किया जा सकता है। इस प्रकार किसी [[टीम के किले 2]] जैसे गेम [[कार्टून]] [[सीएल छायांकित]] स्टाइल लुक बनाने के लिए रेंडरिंग विधि का उपयोग करते हैं।<ref>{{Cite web|url=https://hal.inria.fr/inria-00449828|title=बहुमुखी सतह वृद्धि के लिए चमक स्केलिंग|first1=Romain|last1=Vergne|first2=Romain|last2=Pacanowski|first3=Pascal|last3=Barla|first4=Xavier|last4=Granier|first5=Christophe|last5=Schlick|date=February 19, 2010|publisher=ACM|via=hal.inria.fr|doi=10.1145/1730804.1730827}}</ref>
== प्रकाश अंतःक्रिया ==
कंप्यूटर ग्राफिक्स में, किसी वस्तु पर प्रकाश स्रोत का समग्र प्रभाव उस वस्तु के साथ उसकी अंतःक्रियाओं के संयोजन से निर्धारित होता है जिसे सामान्यतः कम से कम तीन मुख्य घटकों द्वारा वर्णित किया जाता है।<ref name=":82">{{Cite web|url=http://www.bcchang.com/immersive/ygbasics/lighting.html|title=Lighting in 3D Graphics|website=www.bcchang.com|access-date=2019-11-05}}</ref> तीन प्राथमिक प्रकाश घटक और बाद के इंटरैक्शन प्रकार को प्रसारित करना, परिवेश और स्पेक्युलर के लिए उपयोग होता हैं।<ref name=":82" />
[[File:Phong components revised.png|thumb|544x544px|प्रकाश अंतःक्रियाओं का अपघटन।]]

=== विसरण ===
विसरित प्रकाश (या विसरित परावर्तन) प्रकीर्णन या प्रकाश-प्रकीर्णन सतह के साथ परस्पर क्रिया करने वाले प्रकाश की समान मात्रा द्वारा किसी वस्तु की प्रत्यक्ष प्रकाशिकी है।<ref name=":8"/><ref name=":10">{{Cite web|url=http://graphics.cs.cmu.edu/nsp/course/15-462/Spring04/slides/07-lighting.pdf|title=प्रकाश एवं छायांकन|last=Pollard|first=Nancy|author-link=Nancy Pollard|date=Spring 2004}}</ref> इस प्रकार किसी प्रकाश को किसी वस्तु से टकराने के पश्चात वह वस्तु की सतह के गुणों के साथ-साथ आने वाले प्रकाश के कोण के कार्य के रूप में परावर्तन कंप्यूटर ग्राफिक्स है।<ref name=":10" /> यह इंटरैक्शन वस्तु के प्रकाश में प्राथमिक योगदानकर्ता है और उसके रंग का आधार बनता है।<ref name=":83">{{Cite web|url=http://www.bcchang.com/immersive/ygbasics/lighting.html|title=Lighting in 3D Graphics|website=www.bcchang.com|access-date=2019-11-05}}</ref>
=== परिवेश ===
चूंकि परिवेशीय प्रकाश दिशाहीन है, यह सभी सतहों पर समान रूप से संपर्क करता है, इसकी तीव्रता परिवेशीय प्रकाश स्रोतों की ताकत और वस्तुओं की सतह सामग्री के गुणों, अर्थात् उनके परिवेश प्रतिबिंब गुणांक द्वारा निर्धारित होती है।<ref name=":83" /><ref name=":10" />
=== स्पेक्युलर ===
[[स्पेक्युलर हाइलाइट|'''स्पेक्युलर''' हाइलाइट]] घटक वस्तुओं को प्रकाश और हाइलाइट देता है।<ref name=":83" /> यह दर्पण प्रभावों से अलग है, क्योंकि इन प्रतिबिंबों में पर्यावरण की अन्य वस्तुएं दिखाई नहीं देती हैं।<ref name=":10" /> इसके अतिरिक्त, स्पेक्युलर प्रकाश, स्पेक्युलर प्रकाश घटक की तीव्रता और सतह के स्पेक्युलर प्रतिबिंब गुणांक के आधार पर वस्तुओं पर प्रकाशित धब्बे बनाता है।<ref name=":10" />
== प्रकाशिकी प्रारूप ==
'''प्रकाशिकी प्रारूप''' का उपयोग [[ प्रतिपादन (कंप्यूटर ग्राफिक्स) |प्रतिपादन (कंप्यूटर ग्राफिक्स)]] वातावरण में प्रकाश प्रभावों को दोहराने के लिए किया जाता है जहां प्रकाश की भौतिकी के आधार पर प्रकाश का अनुमान लगाया जाता है।<ref name=":1">{{Cite web|url=https://learnopengl.com/Lighting/Basic-Lighting|title=लर्नओपनजीएल - बेसिक लाइटिंग|website=learnopengl.com|access-date=2019-11-08}}</ref> इसके आधार पर प्रकाश प्रारूप के बिना, प्राकृतिक दुनिया में होने वाले प्रकाश प्रभावों की नकल करने के लिए कंप्यूटर ग्राफिक्स के लिए व्यावहारिक की तुलना में अधिक प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता होगी।<ref name=":1" /> इस प्रकाश, या प्रकाशिकी प्रारूप का उद्देश्य प्रत्येक पिक्सेल के रंग या दृश्य में विभिन्न सतहों के लिए परावर्तित प्रकाश की मात्रा की गणना करना है।<ref>{{Cite web|url=https://www.cs.uic.edu/~jbell/CourseNotes/ComputerGraphics/LightingAndShading.html|title=Intro to Computer Graphics: Lighting and Shading|website=www.cs.uic.edu|access-date=2019-11-08}}</ref> इस प्रकार दो मुख्य प्रकाशिकी प्रारूप हैं, इस कारण किसी वस्तु के उन्मुख प्रकाश व्यवस्था और वैश्विक प्रकाशिकी विद्यमान रहती हैं।<ref name=":2">{{Cite web|url=https://www.cc.gatech.edu/classes/AY2003/cs4451a_fall/global-illumination.pdf|title=वैश्विक चमक|date=2002|website=Georgia Tech Classes}}</ref> इसके आधार पर इस स्थितियों में भिन्न हैं कि वस्तु उन्मुख प्रकाश प्रत्येक वस्तु पर व्यक्तिगत रूप से विचार करता है, जबकि वैश्विक प्रकाशिकी यह दर्शाती है कि प्रकाश वस्तुओं के बीच कैसे संपर्क करता है।<ref name=":2" /> इस प्रकार वर्तमान समय में, शोधकर्ता अधिक सटीक रूप से यह दोहराने के लिए वैश्विक प्रकाशिकी तकनीक विकसित कर रहे हैं कि प्रकाश अपने पर्यावरण के साथ कैसे संपर्क करता है।<ref name=":2" />
=== वस्तु उन्मुख प्रकाश व्यवस्था ===
ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड लाइटिंग, जिसे स्थानीय प्रकाशिकी के रूप में भी जाना जाता है, जिसको प्रकाश स्रोत को ऑब्जेक्ट में मैप करके परिभाषित किया जाता है।<ref name=":3">{{Cite web|url=http://www.cs.kent.edu/~farrell/cg01/lectures/color/illum_local.html|title=स्थानीय रोशनी|last=Farrell|website=Kent University}}</ref> यह तकनीक गणना करने में तेज़ है, अपितु अधिकांशतः यह अधूरा अनुमान है, कि वास्तविकता में दृश्य में प्रकाश कैसा व्यवहार करता हैं।<ref name=":3" /> इसका अनुमान अधिकांशतः किसी विशिष्ट वस्तु के स्पेक्युलर, डिफ्यूज़ और परिवेशी प्रकाश के संयोजन से लगाया जाता है।<ref name=":1" /> जो दो प्रमुख स्थानीय प्रकाशिकी प्रारूप फोंग और ब्लिन-फोंग प्रकाशिकी प्रारूप हैं।<ref name=":4" />
==== फोंग प्रकाशिकी प्रारूप ====
{{Main|फोंग प्रतिबिंब प्रारूप}}

सबसे साधारण प्रतिबिंब प्रारूप में से फोंग प्रारूप है।<ref name=":1" /> इस प्रकार फोंग प्रारूप मानता है कि प्रत्येक [[पिक्सेल]] की तीव्रता फैलाना, स्पेक्युलर और परिवेश प्रकाश के कारण तीव्रता का योग है।<ref name=":3" />यह प्रारूप किसी वस्तु से परावर्तित प्रकाश के कोण का उपयोग करके स्पेक्युलर प्रकाश निर्धारित करने के लिए दर्शक के स्थान को ध्यान में रखता है।<ref name=":4" /> इस प्रकार किसी कोण के [[त्रिकोणमितीय कार्य|त्रिकोणमितीय फलन]] को लिया जाता है, और डिजाइनर द्वारा तय की गई शक्ति तक बढ़ाया जाता है।<ref name=":3" /> इसके साथ ही डिजाइनर यह तय कर सकते हैं कि वे किसी ऑब्जेक्ट पर कितना व्यापक हाइलाइट चाहते हैं, इस कारण से, शक्ति को प्रकाश मान कहा जाता है।<ref name=":4" /> इस प्रकार प्रकाश का मान सतह के खुरदरेपन से निर्धारित होता है जहां दर्पण का मान अनंत होगा और सबसे खुरदरी सतह का मान हो सकता है।<ref name=":3" />यह प्रारूप दर्शक के दृष्टिकोण के आधार पर अधिक यथार्थवादी दिखने वाला सफेद हाइलाइट बनाता है।<ref name=":1" />
==== ब्लिन-फोंग प्रकाशिकी प्रारूप ====
{{Main|ब्लिन-फोंग प्रतिबिंब मॉडल}}

'''ब्लिन-फोंग प्रकाशिकी प्रारूप''' फोंग प्रारूप के समान है क्योंकि यह किसी वस्तु पर उसकी प्रकाश के आधार पर हाइलाइट बनाने के लिए स्पेक्युलर प्रकाश का उपयोग करता है।<ref name=":16">James F. Blinn (1977). "Models of light reflection for computer synthesized pictures". ''Proc. 4th annual conference on computer graphics and interactive techniques'': 192–198. [[CiteSeerX]] 10.1.1.131.7741. {{doi|10.1145/563858.563893}}</ref> ब्लिन-फोंग, फोंग प्रकाशिकी प्रारूप से भिन्न है, क्योंकि ब्लिन-फोंग प्रारूप वस्तु की सतह पर सामान्य वेक्टर और प्रकाश स्रोत और दर्शक के बीच आधे रास्ते का उपयोग करता है।<ref name=":1" /> इस प्रारूप का उपयोग सटीक स्पेक्युलर प्रकाश व्यवस्था और कम गणना समय के लिए किया जाता है।<ref name=":1" /> इस प्रक्रिया में कम समय लगता है क्योंकि परावर्तित प्रकाश वेक्टर की दिशा का पता लगाना आधे [[सामान्य (ज्यामिति)]] की गणना करने की तुलना में अधिक जटिल गणना है।<ref name=":16" /> चूंकि यह फोंग प्रारूप के समान है, यह अलग-अलग दृश्य परिणाम उत्पन्न करता है, और समान स्पेक्युलर प्रतिबिंब उत्पन्न करने के लिए स्पेक्युलर प्रतिबिंब प्रतिपादक या प्रकाश को संशोधन की आवश्यकता हो सकती है।<ref>Jacob's University, "[http://www.faculty.jacobs-university.de/llinsen/teaching/320322_Fall2010/lecture12.pdf Blinn-Phong Reflection Model]", 2010.</ref>
=== वैश्विक प्रकाशिकी ===
{{Main articles|वैश्विक प्रकाश}}

'''वैश्विक प्रकाशिकी''' स्थानीय प्रकाशिकी से भिन्न होती है क्योंकि यह प्रकाश की गणना करती है क्योंकि यह पूरे दृश्य में यात्रा करेगी।<ref name=":2" /> यह प्रकाश व्यवस्था भौतिकी और प्रकाशिकी पर अधिक आधारित है, जिसमें प्रकाश किरणें पूरे दृश्य में प्रसारित होती हैं, परावर्तित होती हैं और अनिश्चित काल तक उपयोग होती हैं।<ref name=":13" /> इस प्रकार वैश्विक प्रकाशिकी पर अभी भी सक्रिय शोध किया जा रहा है क्योंकि इसके लिए स्थानीय प्रकाशिकी की तुलना में अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है।<ref name=":18">Li, Hao (Fall 2018). "Global Illumination" (PDF).</ref>
==== किरण अनुरेखण ====
{{Main articles|किरण अनुरेखण (ग्राफिक्स)}}
[[File:Ray-traced steel balls.jpg|thumb|किरण अनुरेखण का उपयोग करके प्रस्तुत की गई छवि]]प्रकाश स्रोत ऐसी किरणें उत्सर्जित करते हैं, जो अवशोषण, परावर्तन या अपवर्तन के माध्यम से विभिन्न सतहों से संपर्क करती हैं।<ref name=":72" /> इस प्रकार किसी दृश्य के पर्यवेक्षक को कोई भी प्रकाश स्रोत दिखाई देगा जो उनकी आँखों तक पहुँचता है, इस प्रकार किसी किरण के लिए जो प्रेक्षक तक नहीं पहुँचती, उस पर किसी का ध्यान नहीं जाता हैं।<ref>{{Cite web|url=https://developer.nvidia.com/rtx/raytracing|title=NVIDIA RTX रे ट्रेसिंग प्लेटफ़ॉर्म का परिचय|date=2018-03-06|website=NVIDIA Developer|language=en|access-date=2019-11-08}}</ref> इस प्रकार सभी प्रकाश स्रोतों से किरणें उत्सर्जित करके इसका अनुकरण करना संभव है और फिर गणना करें कि उनमें से प्रत्येक दृश्य में सभी वस्तुओं के साथ कैसे बातचीत करता है।<ref name=":17">Reif, J. H. (1994). "[https://users.cs.duke.edu/~reif/paper/tygar/raytracing.pdf Computability and Complexity of Ray Tracing]"(PDF). ''Discrete and Computational Geometry''.</ref> चूंकि यह प्रक्रिया अप्रभावी है क्योंकि अधिकांश प्रकाश किरणें पर्यवेक्षक तक नहीं पहुँचेंगी और प्रसंस्करण समय बर्बाद कर देंगी।<ref name=":21">Wallace, John R.; Cohen, Michael F.; Greenberg, Donald P. (1987). "A Two-pass Solution to the Rendering Equation: A Synthesis of Ray Tracing and Radiosity Methods". ''Proceedings of the 14th Annual Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques''. SIGGRAPH '87. New York, NY, USA: ACM: 311–320. {{doi|10.1145/37401.37438}}. {{ISBN|9780897912273}}.</ref> इस किरण के अनुरेखण से जुड़ी इस समस्या को प्रक्रिया को व्युत्क्रम कर हल करता है, इसके अतिरिक्त पर्यवेक्षक से दृश्य किरणें भेजता है और गणना करता है कि वे प्रकाश स्रोत तक पहुंचने तक कैसे बातचीत करते हैं।<ref name=":17" /> यद्यपि यह तरीका अधिक प्रभावी ढंग से प्रसंस्करण समय का उपयोग करता है और प्राकृतिक प्रकाश का बारीकी से अनुकरण करते हुए प्रकाश सिमुलेशन उत्पन्न करता है, दर्शकों की आंखों तक पहुंचने वाली प्रकाश की उच्च मात्रा के कारण किरण अनुरेखण में अभी भी उच्च गणना लागत होती है।<ref name=":0">{{Cite journal|last=Greenberg|first=Donald P.|date=1989-04-14|title=कंप्यूटर ग्राफ़िक्स के लिए प्रकाश परावर्तन मॉडल|journal=Science|language=en|volume=244|issue=4901|pages=166–173|doi=10.1126/science.244.4901.166|issn=0036-8075|pmid=17835348}}</ref>
==== रेडियोसिटी ====
{{Main articles|रेडियोसिटी (कंप्यूटर ग्राफिक्स)}}

'''रेडियोसिटी''' आसपास की वस्तुओं और प्रकाश स्रोत द्वारा छोड़ी गई ऊर्जा को ध्यान में रखती है।<ref name=":2" /> इस कारण किसी किरण के अनुरेखण के विपरीत, जो पर्यवेक्षक की स्थिति और अभिविन्यास पर निर्भर है, रेडियोसिटी प्रकाश दृश्य स्थिति से स्वतंत्र है।<ref name=":21" /> इस प्रकार रेडियोसिटी के लिए किरण अनुरेखण की तुलना में अधिक कम्प्यूटेशनल शक्ति की आवश्यकता होती है, अपितु स्थैतिक प्रकाश वाले दृश्यों के लिए यह अधिक उपयोगी हो सकता है, क्योंकि इसकी गणना केवल बार करनी होगी।<ref>Cindy Goral, Kenneth E. Torrance, Donald P. Greenberg and B. Battaile,"[http://www.cs.rpi.edu/~cutler/classes/advancedgraphics/S07/lectures/goral.pdf Modeling the interaction of light between diffuse surfaces]", ''[[Computer Graphics (Publication)|Computer Graphics]]'', Vol. 18, No. 3. ([[PDF]])</ref> किसी दृश्य की सतहों को बड़ी संख्या में पैच में विभाजित किया जा सकता है, प्रत्येक पैच कुछ प्रकाश उत्सर्जित करता है और अन्य पैच को प्रभावित करता है, फिर प्रत्येक पैच की अंतिम रेडियोसिटी प्राप्त करने के लिए समीकरणों के बड़े सेट को साथ हल करने की आवश्यकता होती है।<ref name=":0" />
==== फोटॉन मैपिंग ====
{{Main|Photon mapping}}
'''फोटॉन मैपिंग''' को दो-पास वैश्विक प्रकाशिकी एल्गोरिदम के रूप में बनाया गया था जो किरण अनुरेखण से अधिक कुशल है।<ref name=":19">Wann Jensen, Henrik (1996). "[http://graphics.ucsd.edu/~henrik/papers/photon_map/global_illumination_using_photon_maps_egwr96.pdf Global Illumination using Photon Maps] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080808140048/http://graphics.ucsd.edu/~henrik/papers/photon_map/global_illumination_using_photon_maps_egwr96.pdf |date=2008-08-08 }}" (PDF). ''Rendering Techniques ’96'': 21–30.</ref> यह चरणों की श्रृंखला के माध्यम से प्रकाश स्रोत से जारी फोटॉन को ट्रैक करने का मूल सिद्धांत है।<ref name=":19" /> इसके पहले पास में प्रकाश स्रोत से निकलने वाले फोटॉन और अपनी पहली वस्तु से उछलना सम्मिलित है, फिर फोटॉन कहां स्थित हैं, इसका नक्शा रिकॉर्ड किया जाता है।<ref name=":18" /> इस प्रकार किसी फोटॉन मानचित्र में प्रत्येक फोटॉन की स्थिति और दिशा दोनों होती है जो या तो जम्प करते हैं या अवशोषित होते हैं।<ref name=":19" /> इसका दूसरा पास रेंडरिंग (कंप्यूटर ग्राफिक्स) के साथ होता है जहां विभिन्न सतहों के लिए प्रतिबिंबों की गणना की जाती है।<ref name=":20">{{Cite web|url=https://web.cs.wpi.edu/~emmanuel/courses/cs563/write_ups/zackw/photon_mapping/PhotonMapping.html|title=फोटॉन मैपिंग - जैक वाटर्स|website=web.cs.wpi.edu|access-date=2019-11-08}}</ref> इस प्रक्रिया में, फोटॉन मानचित्र को दृश्य की ज्यामिति से अलग कर दिया जाता है, जिसका अर्थ है कि प्रतिपादन की गणना अलग से की जा सकती है।<ref name=":18" /> यह उपयोगी तकनीक है क्योंकि यह कास्टिक का अनुकरण कर सकती है, और यदि दृश्य या वस्तुएं बदलती हैं तो पूर्व-प्रसंस्करण चरणों को दोहराने की आवश्यकता नहीं होती है।<ref name=":20" />
== बहुभुज छायांकन ==
{{Main|छायांकन}}

बहुभुज [[ लकीर खींचने की क्रिया |लकीर खींचने की क्रिया]] [[रेखांकन]] प्रक्रिया का भाग है, जहां [[3डी कंप्यूटर ग्राफिक्स]] प्रारूप [[2डी कंप्यूटर ग्राफिक्स]] पिक्सेल के प्रतिबिंब के रूप में तैयार किए जाते हैं।<ref name=":4">{{Cite web|url=https://cglearn.codelight.eu/pub/computer-graphics/shading-and-lighting|title=Computer Graphics: Shading and Lighting|website=cglearn.codelight.eu|access-date=2019-10-30}}</ref> इसकी शेडिंग 3डी प्रारूप की ज्यामितीय विशेषताओं के साथ मिलकर प्रकाश प्रारूप लागू करता है, यह निर्धारित करने के लिए कि परिणामी छवि के प्रत्येक टुकड़े (कंप्यूटर ग्राफिक्स) (या पिक्सेल) पर प्रकाश को कैसे दर्शाया जाना चाहिए।<ref name=":4" /> 3डी प्रारूप का [[बहुभुज जाल]] छायांकन प्रक्रिया के लिए आवश्यक ज्यामितीय मानों को संग्रहीत करता है।<ref name=":11">{{Cite web|url=http://math.hws.edu/graphicsbook/c4/s1.html|title=Introduction to Computer Graphics, Section 4.1 -- Introduction to Lighting|website=math.hws.edu}}</ref> इस जानकारी में वर्टेक्स (ज्यामिति) स्थितीय मान और सामान्य (ज्यामिति) सम्मिलित हैं, अपितु इसमें वैकल्पिक डेटा भी सम्मिलित हो सकता है, जैसे [[ बनावट का मानचित्रण |बनावट का मानचित्रण]] और [[उभार का मानचित्रण]] मैप इसका प्रमुख उदाहरण हैं।<ref>{{Cite web|url=https://www.khronos.org/opengl/wiki/Vertex_Specification#Primitives|title=वर्टेक्स विशिष्टता - ओपनजीएल विकी|website=www.khronos.org|access-date=2019-11-06}}</ref>
[[File:Flatshading00.png|alt=|thumb|165x165px|फ्लैट शेडिंग का उदाहरण।]]
[[File:Gouraudshading01.png|alt=|thumb|165x165px|गौरौद छायांकन का उदाहरण।]]
[[File:Phongshading00.png|alt=|thumb|165x165px|फोंग शेडिंग का उदाहरण।]]

=== फ्लैट शेडिंग ===
'''फ़्लैट शेडिंग''' साधारण शेडिंग प्रारूप है जिसमें प्रति बहुभुज में प्रकाश और रंग का समान अनुप्रयोग होता है।<ref name=":12">{{Cite web|url=https://www.cs.brandeis.edu/~cs155/Lecture_16.pdf|title=रोशनी मॉडल और छायांकन|last=Foley}}</ref> इसके लिए संपूर्ण बहुभुज की छायांकन की गणना के लिए शीर्ष के रंग और सामान्य का उपयोग किया जाता है।<ref name=":4" /> इस प्रकार फ़्लैट शेडिंग सस्ती है, क्योंकि प्रत्येक बहुभुज के लिए प्रकाश व्यवस्था की गणना प्रति रेंडर केवल बार करने की आवश्यकता होती है।<ref name=":12" />
=== [[गौरौद छायांकन]] ===
'''गौरौद छायांकन''' प्रकार की इंटरपोलेटेड शेडिंग है जहां प्रत्येक बहुभुज के अंदर के मान उसके शीर्ष मानों का मिश्रण होते हैं।<ref name=":4" /> इस प्रकार प्रत्येक शीर्ष को अपना स्वयं का सामान्य दिया जाता है, जिसमें आसपास के बहुभुजों की सतह के सामान्य का औसत सम्मिलित होता है।<ref name=":12" /> फिर उस शीर्ष पर प्रकाश और छायांकन की गणना औसत सामान्य और पसंद के प्रकाश प्रारूप का उपयोग करके की जाती है।<ref name=":12" />यह प्रक्रिया 3डी प्रारूप में सभी शीर्षों के लिए दोहराई जाती है।<ref name=":7"/> इसके पश्चात शीर्षों के बीच के किनारों की छायांकन की गणना शीर्ष मानों के बीच [[ प्रक्षेप |प्रक्षेप]] द्वारा की जाती है।<ref name=":7" />अंत में, बहुभुज के अंदर की छायांकन की गणना आसपास के किनारे के मूल्यों के प्रक्षेप के रूप में की जाती है।<ref name=":7" />गौरौद छायांकन 3डी प्रारूप की सतह पर सहज प्रकाश प्रभाव उत्पन्न करता है।<ref name=":7" />
=== [[ पी मनाना मूर्ख डिंग ]] ===
फोंग शेडिंग, गौरौद शेडिंग के समान, अन्य प्रकार की इंटरपोलेटिव शेडिंग है जो शीर्ष मानों के बीच बहुभुजों को छाया देने के लिए मिश्रित होती है।<ref name=":13">{{Cite web|url=http://www.hao-li.com/cs420-fs2018/slides/Lecture05.2.pdf|title=ओपनजीएल में छायांकन|last=Li|first=Hao|date=2018}}</ref> इसके आधार पर दोनों के बीच मुख्य अंतर यह है कि फोंग शेडिंग अपनी शेडिंग की गणना करने से पहले पूरे बहुभुज पर शीर्ष सामान्य मानों को प्रक्षेपित करती है।<ref name=":12" /> यह गौरौद छायांकन के विपरीत है जो पूरे बहुभुज पर पहले से ही छायांकित शीर्ष मानों को प्रक्षेपित करता है।<ref name=":13" /> इसलिए एक बार जब फोंग शेडिंग ने बहुभुज के अंदर टुकड़े (पिक्सेल) के सामान्य की गणना कर ली है, तो वह उस टुकड़े को शेड करते हुए प्रकाश प्रारूप लागू कर सकता है।<ref name=":12" /> यह प्रक्रिया तब तक दोहराई जाती है जब तक कि 3डी प्रारूप का प्रत्येक बहुभुज छायांकित न हो जाए।<ref name=":13" />
== प्रकाश प्रभाव ==
[[File:Miroir-cercle.jpg|thumb|कास्टिक प्रदर्शित करने वाली परावर्तक सामग्री।]]

=== कास्टिक ===
{{Main articles|काॅस्टिक}}
[[ कास्टिक (प्रकाशिकी) |'''कास्टिक''' (प्रकाशिकी)]] घुमावदार इंटरफेस वाले माध्यम में परावर्तित और अपवर्तित प्रकाश का प्रभाव है या घुमावदार सतह से परावर्तित होता है।<ref name=":14">{{Cite web|url=https://developer.nvidia.com/gpugems/GPUGems/gpugems_ch02.html|title=जीपीयू रत्न|website=NVIDIA Developer|language=en|access-date=2019-10-30}}</ref> वे संकेंद्रित प्रकाश के रिबन के रूप में दिखाई देते हैं, और अधिकांशतः पानी या कांच के पिंडों को देखते समय देखे जाते हैं।<ref name=":15">{{Cite web|url=https://www.dualheights.se/caustics/caustics-water-texturing-using-unity3d.shtml|title=Caustics water texturing using Unity 3D|website=www.dualheights.se|access-date=2019-11-06}}</ref> इससे प्रभावित होने वाली वस्तुओं के बनावट मानचित्र के साथ कास्टिक बनावट मानचित्रण को मिश्रित करके कास्टिक को 3डी ग्राफिक्स में लागू किया जा सकता है।<ref name=":15" /> इस प्रकार कास्टिक बनावट या तो स्थिर छवि हो सकती है, जो कास्टिक के प्रभावों की नकल करने के लिए एनिमेटेड है, या [[वास्तविक समय कंप्यूटिंग]] या रिक्त छवि पर कास्टिक की वास्तविक समय गणना की जाती हैं।<ref name=":15" /> इसके आधार पर उत्तरार्द्ध अधिक जटिल है और 3डी रेंडर के वातावरण में घूमने वाले फोटॉन का अनुकरण करने के लिए बैकवर्ड रे ट्रेसिंग (ग्राफिक्स) की आवश्यकता होती है।<ref name=":14" /> फोटॉन मैपिंग प्रकाशिकी प्रारूप में, कास्टिक के कारण प्रकाश की तीव्रता की गणना करने के लिए [[ मोंटे कार्लो नमूनाकरण |मोंटे कार्लो के प्रमाणों]] का उपयोग किरण अनुरेखण के साथ किया जाता है।<ref name=":14" />
=== प्रतिबिंब मानचित्रण ===
{{Main articles|प्रतिबिंब मानचित्रण}}
[[परावर्तन]] मानचित्रण पर्यावरण मानचित्रण के रूप में भी जाना जाता है, जो ऐसी तकनीक है, जो किरण अनुरेखण का उपयोग किए बिना परावर्तन का प्रभाव पैदा करने के लिए 2डी पर्यावरण मानचित्रों का उपयोग करती है।<ref name=":5">{{Cite web|url=https://cglearn.codelight.eu/pub/computer-graphics/environment-mapping|title=Computer Graphics: Environment Mapping|website=cglearn.codelight.eu|access-date=2019-11-01}}</ref> चूंकि परावर्तक वस्तुओं की उपस्थिति दर्शकों, वस्तुओं और आसपास के वातावरण की सापेक्ष स्थिति पर निर्भर करती है, इसलिए ग्राफिक्स एल्गोरिदम इन तत्वों के आधार पर वस्तुओं को रंगने का तरीका निर्धारित करने के लिए प्रतिबिंब वैक्टर का उत्पादन करते हैं।<ref>{{Cite web|url=http://web.cse.ohio-state.edu/~wang.3602/courses/cse5542-2013-spring/17-env.pdf|title=पर्यावरण मानचित्रण|last=Shen|first=Han-Wei}}</ref> इस प्रकार पूर्ण रूप से प्रस्तुत करने के अतिरिक्त 2डी पर्यावरण मानचित्रों का उपयोग करते हुए, जिसके परिवेश का प्रतिनिधित्व करने के लिए 3डी वस्तुओं का उपयोग करके, सरल, कम्प्यूटेशनल रूप से सस्ते एल्गोरिदम का उपयोग करके वस्तुओं पर प्रतिबिंब निर्धारित किए जा सकते हैं।<ref name=":5" />
=== कण प्रणाली ===
{{Main articles|कण प्रणाली}}

'''[[कण]] प्रणालियाँ''' अराजक, उच्च-जटिलता वाली घटनाओं, जैसे आग, हिलते हुए तरल पदार्थ, विस्फोट और हिलते बालों को प्रारूप करने के लिए छोटे कणों के संग्रह का उपयोग करती हैं।<ref name=":6">{{Cite web|url=http://web.engr.oregonstate.edu/~mjb/cs491/Handouts/particlesystems.2pp.pdf|title=कण प्रणाली|last=Bailey|first=Mike}}</ref> इसी प्रकार जटिल एनीमेशन बनाने वाले कण उत्सर्जक द्वारा वितरित किए जाते हैं, जो प्रत्येक कण को उसके गुण, जैसे गति, जीवन काल और रंग देता है।<ref name=":6" /> इसके समय के साथ ही ये कण प्रभाव के आधार पर गति कर सकते हैं, रंग परिवर्तित कर सकते हैं, या अन्य गुण परिवर्तित कर सकते हैं।<ref name=":6" /> सामान्यतः कण प्रणालियां प्रभाव को यथार्थवादी और असमान बनाने के लिए यादृच्छिकता को सम्मिलित करती हैं, जैसे कि प्रारंभिक गुणों में उत्सर्जक प्रत्येक कण को देता है।<ref name=":6" /><ref>{{Cite web|url=https://web.cs.wpi.edu/~matt/courses/cs563/talks/psys.html|title=कण प्रणाली|website=web.cs.wpi.edu|access-date=2019-11-01}}</ref>
== यह भी देखें ==
*[[प्रति-पिक्सेल प्रकाश व्यवस्था]]
*कंप्यूटर चित्रलेख

==संदर्भ==
{{reflist}}
{{DEFAULTSORT:Computer Graphics Lighting}}

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