Enlightenの仕組みについてもっと知る

開発環境にEnlightenを導入する利点

• 複数の動的な光源からの高品質でリアルなグローバルイルミネーションにより、ゲームシーン内のライティング効果を飛躍的に向上
• ベイクを数時間も待つことなく、アーティストはライティングの変更に対するフィードバックを即座に確認することが可能
• 間接光を用いたゲーム体験のデザインの自由をゲームデザイナーに提供
• 静的ライティングの制限事項の回避が不要。Enlighten がライティング品質を高め、開発コストを削減
• リアルタイムでのプレビューが可能な高品質のベイクされたライティングを使用し、静的な光源のランタイムコストを最小限に抑制

Enlighten SDK

Enlighten SDKは、エンジンにインテグレートしてEnlightenの照明パイプラインを構築するためのツールおよびライブラリを提供します。Enlightenは、リアルタイムレンダラー用にシーンを作成する一般的な方法にインテグレートすることができます。

ハードウェアアクセラレーションAPIに基づく標準的なレンダラーは、三角メッシュ形式のジオメトリで構成されたシーンで動作します。メッシュの定義は、一般的に単一のAPI呼び出しで描画できる最小のジオメトリ単位に対応します。メッシュは組み合わされて、より複雑なオブジェクトや風景の一部を形成することができます。一部のメッシュは静的ですが、ランタイムで動かせるメッシュもあります。一部のメッシュは剛体ですが、スケルタルアニメーションで変形できるメッシュもあります。

Enlightenのパイプライン

Enlightenのパイプラインの主なコンポーネントは、事前計算（プリコンピュート）とランタイムの2つです。

• 事前計算は静的なシーンジオメトリ情報を入力として受け取り、最適化されたランタイムデータを計算して出力します。
• ランタイムは、事前計算されたランタイムデータに加えて、エンジンから提供されるライティング構成およびマテリアルの色情報を入力として受け取ります。ランタイムは、ラジオシティ法に基づいてGIを計算し、ライトマップ、プローブおよびキューブマップの3種類の出力を生成します。これらの出力には、多数の光源から繰り返し反射した拡散拡散照明のみが含まれます。レンダラーはこれらの出⼒をサンプリングすることで、各メッシュに対して間接光による効果を適用します。

ラジオシティ法

Enlightenは、間接光の計算においてラジオシティ法に基づくアルゴリズムを採⽤しています。
事前計算では、シーンのサーフェスをクラスタと呼ばれるまとまりに分割し、クラスタ間の可視性フォームファクターを計算します。
ランタイムでは、ラジオシティ⽅程式を段階的に解きます。⼀度のイテレーションが光の反射⼀回分に相当し、これを繰り返すことにより無限の反射を表現できます。

クラスタサイズが⼩さいほど間接光の精度が⾼まりますが、計算時に必要とされるコストは増加します。リアルタイムレンダリングでは、計算時間を抑えるため比較的⼤きなクラスタを採用しますが、それでも⼗分な精度が得られます。

非同期更新

Enlightenのランタイムは、レンダリングをブロックすることなく、メインレンダラーと並行してCPU上で完全に非同期実行されます。
⼀般に、間接光をフルフレームレートで更新する必要はありません。Enlightenの更新とレンダリングが切り離されているため、処理時間とライティング遅延のバランスを取ることでパフォーマンスを調整できます。
これは、レンダラーが既にGPUの限界まで負荷をかけていて、目標のフレームレート（コンソールでの60FPS、VR/AR アプリケーションでの90FPS など）に達している場合に役⽴ちます。

高速イテレーション

Enlightenはシーン構成のすべての側面を完全に制御できますが、実際には構成プロセスの大部分を自動化する必要があります。
事前計算を実行する前に、ライトマップ解像度、ライトプローブ密度および反射に使用されるキューブマップの位置を変更することができます。事前計算の後、ライティングアーティストはライティングセットアップをイテレーションし、変更に対するフィードバックを即座に得ることが可能です。その後、アーティストは望ましい結果が得られるまで、ライティングを微調整および試験できます。

チュートリアル動画