Radiositeetti (Globaali valaistusmalli)
Haila, Esko (2018)
Haila, Esko
Kajaanin ammattikorkeakoulu
2018
Creative Commons Attribution 1.0 Suomi
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018060713158
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2018060713158
Tiivistelmä
Opinnäytetyö kertoo radiositeettimenetelmän taustasta ja tutkimuksista, sen tilanteesta tällä hetkellä sekä tulevaisuuden näkymistä.
Radiositeettimenetelmän mahdollistavat yhtälöt ovat olleet jo pitkään johdettavissa, ja käytetty laskentamalli tuli lämpösäteilyn leviämisen fysiikasta. Tietokoneet kuitenkin tulivat käyttöön vasta 1950-luvun vaihteessa. Radiositeettimenetelmän ensimmäinen versio tietokonegrafiikan valaistusmallina julkaistiin 1984. Pian tämän jälkeen kehitettiin mm. hemicube-tekniikka, hierarkkinen radiositeetti ja välitön radiositeetti. Radiositeettimenetelmä ja sitä edistäneet menetelmät ovat vaikuttaneet suuresti grafiikan laskennan kehitykseen.
Puhtaan radiositeettimenetelmän kehitys on hiipunut kilpailevien menetelmien sekä menetelmien yhdistelemisen johdosta. Pelien puolella radiositeettimenetelmälle vaikeuksia tuottavat mm. liikkuvat dynaamiset kohteet ja peiliheijastukset, joten monesti tarvitaan muiden menetelmien apua dynaamisen valaistuksen laskennassa. Usein avuksi otetaan jonkinlainen säteenseurantamenetelmä, koska menetelmien heikkoudet ja vahvuudet menevät hyvin ristiin.
Tunnettuja radiositeettimenetelmää peleissä käyttäviä grafiikkamoottoreita löytyy vain yksi, Enlighten, ja sekin on mahdollisesti jäämässä pois isoista pelimoottoreista. Elokuvien animaatiopuolella vallassa on pitkälti Renderman ohjelma, jonka grafiikan laskennassa ei enää käytetä radiositeettimenetelmää. Radiositeettimenetelmää käytetään silti ajoittain ainakin joihinkin projekteihin sekä oppimistarkoituksessa. Tarkkaa tietoa menetelmän käytöstä ei löydy, sillä monet eivät julkisesti kerro valaistuksen laskentaan käytettyjä menetelmiä.
Radiositeettimenetelmällä on vielä ainakin muutamia kannattajia, jotka pyrkivät kehittämään ja optimoimaan sitä. Tällä hetkellä radiositeettimenetelmä on pelialalla vielä kohtuullisella jalansijalla Enlighten-väliohjelmiston takia, mutta uusia menetelmiä kehitetään koko ajan ja kilpailu alalla on kovaa. Radiositeettimenetelmän tulevaisuus ei ole taattu.
Radiositeettimenetelmän mahdollistavat yhtälöt ovat olleet jo pitkään johdettavissa, ja käytetty laskentamalli tuli lämpösäteilyn leviämisen fysiikasta. Tietokoneet kuitenkin tulivat käyttöön vasta 1950-luvun vaihteessa. Radiositeettimenetelmän ensimmäinen versio tietokonegrafiikan valaistusmallina julkaistiin 1984. Pian tämän jälkeen kehitettiin mm. hemicube-tekniikka, hierarkkinen radiositeetti ja välitön radiositeetti. Radiositeettimenetelmä ja sitä edistäneet menetelmät ovat vaikuttaneet suuresti grafiikan laskennan kehitykseen.
Puhtaan radiositeettimenetelmän kehitys on hiipunut kilpailevien menetelmien sekä menetelmien yhdistelemisen johdosta. Pelien puolella radiositeettimenetelmälle vaikeuksia tuottavat mm. liikkuvat dynaamiset kohteet ja peiliheijastukset, joten monesti tarvitaan muiden menetelmien apua dynaamisen valaistuksen laskennassa. Usein avuksi otetaan jonkinlainen säteenseurantamenetelmä, koska menetelmien heikkoudet ja vahvuudet menevät hyvin ristiin.
Tunnettuja radiositeettimenetelmää peleissä käyttäviä grafiikkamoottoreita löytyy vain yksi, Enlighten, ja sekin on mahdollisesti jäämässä pois isoista pelimoottoreista. Elokuvien animaatiopuolella vallassa on pitkälti Renderman ohjelma, jonka grafiikan laskennassa ei enää käytetä radiositeettimenetelmää. Radiositeettimenetelmää käytetään silti ajoittain ainakin joihinkin projekteihin sekä oppimistarkoituksessa. Tarkkaa tietoa menetelmän käytöstä ei löydy, sillä monet eivät julkisesti kerro valaistuksen laskentaan käytettyjä menetelmiä.
Radiositeettimenetelmällä on vielä ainakin muutamia kannattajia, jotka pyrkivät kehittämään ja optimoimaan sitä. Tällä hetkellä radiositeettimenetelmä on pelialalla vielä kohtuullisella jalansijalla Enlighten-väliohjelmiston takia, mutta uusia menetelmiä kehitetään koko ajan ja kilpailu alalla on kovaa. Radiositeettimenetelmän tulevaisuus ei ole taattu.