نقل الإشعاع المحسوب مسبقًا

تقنية نقل الإشعاع المحسوب مسبقًا ( PRT ) هي إحدى تقنيات رسومات الحاسوب المستخدمة لعرض مشهد في الوقت الفعلي، حيث يتم حساب تفاعلات الضوء المعقدة مسبقًا لتوفير الوقت. يمكن استخدام طرق الإشعاعية لتحديد الإضاءة المنتشرة للمشهد، إلا أن تقنية PRT توفر طريقة لتغيير بيئة الإضاءة ديناميكيًا. ^{[ 1 ]}

باختصار، تحسب تقنية PRT إضاءة نقطة ما كمزيج خطي من الإشعاع الساقط . ويجب استخدام طريقة فعالة لترميز هذه البيانات، مثل التوافقيات الكروية .

عند استخدام التوافقيات الكروية لتقريب دالة نقل الضوء، لا يمكن معالجة سوى التأثيرات منخفضة التردد بعدد معقول من المعاملات. وقد قام رين نغ وآخرون ^{[ 2 ]} بتوسيع هذا العمل لمعالجة الظلال ذات الترددات الأعلى عن طريق استبدال التوافقيات الكروية بمويجات غير خطية .

يُعدّ PRT مفيدًا عندما يُمكن تشغيل محاكاة نقل الضوء المُكلفة خارج وقت التشغيل وإعادة استخدامها أثناء التشغيل الفعلي. يسمح هذا بتضمين تأثيرات مثل الظلال الناعمة، والانعكاسات المتبادلة، وتشتت الضوء تحت السطحي دون تغيير تكلفة مُظلل وقت التشغيل لكل ضوء مُضاف في البيئة. ^{[ 3 ]} كما أن لـ PRT القياسي قيودًا مهمة: يُفترض عادةً أن تكون الأجسام صلبة، ولا تُحفظ التأثيرات العامة بين الأجسام المتحركة بشكل مستقل، وتُنتج الإضاءة التوافقية الكروية منخفضة الرتبة ظلالًا ناعمة منخفضة التردد بدلًا من تفاصيل حادة عالية التردد. ^{[ 3 ]}

تُوسّع تقنية PRT المحلية القابلة للتشوه نطاق هذه التقنية لتشمل النماذج المتغيرة الشكل، وذلك بالتركيز على تفاصيل السطح القريبة مثل النتوءات والتجاعيد، باستخدام التوافقيات المناطقية التي يمكن تدويرها بتكلفة أقل من التوافقيات الكروية. وقد أثبت كل من سلون ولونا وسنايدر فعالية هذه الطريقة في حساب الظلال الناعمة والانعكاسات المتبادلة وتشتت الضوء تحت السطح في الوقت الحقيقي على الأجسام المتغيرة الشكل. ^{[ 4 ]}

ظهرت تقنية PRT والإضاءة التوافقية الكروية المرتبطة بها في سير عمل الألعاب ومكتبات الرسومات. في لعبة Halo 3 ، وصفت شركة Bungie تخزين الإضاءة الواردة عند نقاط السطح كمتجهات توافقية كروية، واستخدام إضاءة PRT كجزء من مسار الإضاءة الشاملة للعبة. ^{[ 5 ]} تضمنت مكتبة D3DX المساعدة في Direct3D 9 محرك PRT، ومخازن مؤقتة مضغوطة، وسير عمل نسيجي لإنشاء وتمثيل متجهات النقل. ^{[ 3 ] [ 6 ]}

يقدم تيمو ماكي-باتولا مقدمة واضحة للموضوع استناداً إلى عمل بيتر-بايك سلون وآخرين. ^{[ 7 ]} وفي مؤتمر SIGGRAPH 2005، تم تقديم دورة تدريبية مفصلة حول PRT. ^{[ 8 ]}