Hágase la luz! El enfoque de nuestro motor 3D para representar la luz y el color en las escenas, y en los búferes de renderizado que terminan mostrándose en la pantalla, se estableció hace más de una década. Fue una época en la que el estado del arte consistía en representar todos los valores RGB en el rango numérico de 0-255, para caber dentro de un byte de información. Así es como se definieron todos los valores, ya sea en un texel de un mapa de textura (la "piel" de un objeto 3D, un árbol, un vehículo o un palco), o en la codificación de la intensidad de una fuente de luz (desde las luces traseras de un vehículo hasta farolas, hasta la intensidad del sol), y combinando todo esto en la etapa de renderizado en un píxel; volvió a ser la representación en el búfer de visualización que se mostraría en la pantalla, con solo 256 tonos de cada color base.

En los últimos años, la explosión de la memoria disponible en los aceleradores 3D, el progreso en el poder computacional y la flexibilidad en los lenguajes de sombreado para programar las operaciones de las tarjetas 3D en fragmentos han abierto el camino para almacenar y calcular valores de color y luz con una precisión y un rango mucho mayores. - con punto flotantenúmeros. En lugar de simplemente superponer operaciones de filtro de color, que eran, esencialmente, todos los trucos que teníamos disponibles en la era de los componentes de 8 bits por color, el cambio al uso de números reales es una gran revolución en la forma en que un motor de juego puede representar realmente las fuentes de luz. en rangos y proporciones realistas. En el mundo real, la diferencia entre la intensidad de una bombilla y la luz solar es de muchos órdenes de magnitud. Si somos capaces de almacenar los valores de intensidad de las fuentes de luz correctamente y, lo que es más importante, realizar todas las operaciones de luz frente a la superficie en sus rangos de valores adecuados, sin una pérdida importante de precisión, podemos lograr un rango dinámico realmente alto. (HDR) en la canalización de gráficos. Cuando comenzamos a experimentar con la nueva técnica hace unos 18 meses y vimos los primeros resultados, no había vuelta atrás para nosotros, sabíamos que queríamos esto en el motor.

¿Qué hay de nuevo? Tuvimos que comenzar con las fuentes de luz (y por un tiempo, teníamos la esperanza de que esto fuera suficiente). Todas y cada una de las fuentes de luz se definen ahora con un valor realista obtenido a partir de mediciones del mundo real (hemos realizado un montón de muestreos con un fotómetro sobre varios ajustes de luz diurna y meteorológica) y tablas de referencia. Tanto en la realidad como en el mundo del juego actual, decenas de miles de luxlas unidades ahora iluminan las escenas diurnas, mientras que por la noche el brillo ambiental se acerca a unas pocas unidades lux. Basar todos los valores de la fuente de luz en la realidad nos da mucha más confianza en comparación con los viejos tiempos, cuando una nueva luz simplemente encajaba en el sistema. Ya no es una cuestión de si debe ser un 150 o 170 sin un significado real para los valores. Ahora sabemos y tenemos mesas para elegir para una farola o una luz de neón en una gasolinera. En fórmulas de cálculo de luz, ahora podemos ir con la atenuación de caída cuadrática adecuada , para que las luces se comporten de una manera físicamente correcta. Con la mayor precisión, podemos incluso ir tan lejos como para introducir una pequeña variación aleatoria en la intensidad de la luz a fuentes de luz idénticas, para simular mejor la sensación nocturna de una calle, sin tener lámparas idénticas de forma antinatural.