Enlighten では、間接光情報を表す出力を複数の方法で生成できます。このセクションでは、さまざまな方法と、それに伴うメモリとパフォーマンスに関するトレードオフについて説明します。

イラディアンスのみ

最もシンプルで (メモリと計算時間の両方について) コストの低いオプションは、イラディアンスのみを生成することです。この場合、出力はサーフェスに到達する間接光の量を示す、単一テクスチャの RGB 強度値です。この出力は、方向に関する情報がなく、シェーディングされたピクセルの法線が変わっても間接光が変化しないため、非常に単純なジオメトリに対するライティングにのみ適しています。つまり、ターゲットに投影された法線マップと複雑なジオメトリは「平らに」見えるということです。Cornell Box は、ターゲットへの投影や法線マップがないため、イラディアンスのみを必要とするアセットの例です。

イラディアンスのみの場合、数少ない特別なケース (たとえば大きなワールドの遠くの LOD) には有用ですが、実際にはほとんどのゲーム アセットで追加の情報が必要です。

イラディアンス + 固定の方向に関する情報

Enlighten がイラディアンス データをプリコンピュートすると、その結果には「前」がどちらの方向かという情報が含まれます。つまり、イラディアンスの結果はプリコンピュートで使用されるラジオシティ法線と同じ方向を向いているすべてのジオメトリに対して適切な間接光値になります。ほとんどの場合に必要なものは、ピクセル法線がこの主要な方向から離れるにつれてライティングが変化することだけです。たとえば、法線マップと詳細に投影されたジオメトリを可視化するには、これだけで十分です。

このための簡単な方法の 1 つとして、(他の方向に向いているジオメトリを徐々に暗くシェーディングできるように) 入力イラディアンスをラジオシティ法線に沿って入る半球状のライトとして取り扱います。そのために必要な唯一の追加情報は、当初イラディアンス データをプリコンピュートするために使用された法線の方向です。このような理由から、Enlighten プリコンピュートはラジオシティ法線情報を含む .dds テクスチャを (PC での使用のために) 生成します。

さらに、このテクスチャの 4 つ目のコンポーネントは「スカイライト係数」を格納するために使用されます。これは、環境マップから来る入力イラディアンス ライトの割合を示します。GeoRadiosity では、イラディアンス + スカイライトレンダラー モードでこの係数が使用されて、主要なイラディアンス法線と逆方向を向くジオメトリに適切な量のスカイライト シェーディングを追加しています。実際に、特に屋外シーンでは、この固定データと動的イラディアンスを使用するだけで適切なライティング結果を取得でき、追加の動的な方向に関する情報を生成する必要はありません。スカイライトのイラディアンスもご覧ください。

ディレクショナル イラディアンス

動的な方向に関する情報があれば、さらに質の高いライティング結果が得られます。さらに低コストのオプションは「ディレクショナル イラディアンス」です。イラディアンス ソルバーにより入射光の主要な方向を含む追加のテクスチャを生成できます。次に、GeoRadiosity のディレクショナル イラディアンスレンダラー モードは、入力イラディアンスをこの方向を中心とした半球状のライトとして取り扱います。(半球状の光源の方向が固定されている前述のオプションと比較してみてください。)

また、ディレクショナル イラディアンス レンダラー モードは、間接スペキュラー ライティングも実行します。妥当な結果を得るための追加情報としては、動的な方向に関するテクスチャで十分です。

色分けされたディレクショナル イラディアンス

標準の「ディレクショナル イラディアンス」は、輝度に基づく入射光の主要な方向を含む、単一の追加テクスチャを生成します。これは低コストのオプションですが、入射光のカラーが方向によって大きく変わる場合には不十分になる可能性があります。以下のスクリーンショットで、赤、緑、青の同等の輝度の間接光を使用して法線マッピングされたサーフェスを「ディレクショナル イラディアンス」によってシェーディングした例をご覧ください。左の画像では、円形の盛り上がったエリアの間接光はサーフェスの法線に応じて変化しないことに注目してください。これとは逆に、右の画像では同じシーンを入射光の各コンポーネントの主要な方向をエンコードするために別々のディレクショナル テクスチャを使用する「色分けされたディレクショナル イラディアンス」を使ってレンダリングしたものを示しています。このオプションでは、標準の「ディレクショナル イラディアンス」の 3 倍のメモリが使用され、実行時の Enlighten の計算時間は平均約 1.5 倍になりますが、特定のライティング シナリオでは視覚的な品質が大幅に向上します。GeoRadiosity の色分けされたディレクショナル イラディアンス レンダラー モードでは、この手法を実行します。このモードの間接スペキュラー ライティングは、標準のディレクショナル イラディアンスレンダラー モードで単一方向に適した手法を使う前に、各カラー コンポーネントの主要な方向を平均して計算されます。

ディレクショナル イラディアンス (左) と色分けされたディレクショナル イラディアンス (右) の比較。