Что такое динамическое освещение

Динамические свет и тени в моей 2d игре

На его создание меня вдохновил пост на реддите, где aionskull использовал карты нормалей в Unity для динамического освещения своих спрайтов. А пользователь с ником gpillow запостил в комментах что он сделал что-то похожее в Love2D. Вот тут 8-мб гифка с результатами. За неё спасибо jusksmit’у.

Итак, что такое динамическое освещение? Это техника в 3D графике, где источник света освещает объекты на сцене. Динамическое потому, что обновляется в реальном времени при движении источника. Довольно стандартная штука в 3D мире и легко применимая к 2D, если, конечно, вы можете использовать преимущества шейдеров.

Сделать динамическое освещение можно зная, что угол падения света на плоскость определяет её освещенность, а определить освещенность можно узнав вектор нормали, который показывает куда «смотрит» плоскость.

На картинке выше это стрелка, торчащая из центра панели. Вы можете увидеть, что, когда лучи света идут под большим углом (к нормали), панель освещена гораздо хуже. Так вот, в конце концов, алгоритм довольно прост — чем больше угол, тем меньше света получает панель. Самый простой путь вычислить освещенность — вычислить скалярное произведение между вектором от источника света и вектором нормали.

Ок, всё очень здорово, но как получить вектора нормали в 2d игре? Здесь, вообще-то, нет никаких объемных объектов… Однако, здесь нам могут помочь дополнительные текстуры (те самые карты нормалей), в которых будет записана необходимая информация. Я создал 2 таких карты для двух домов в видео повыше и использовал их чтобы посчитать освещение, вот пример:

В начале вы видите обычный спрайт домика без затенения. На второй части картинки расположена его карта нормалей, кодирующая вектора нормалей в цвет текстуры. У вектора есть (x,y,z) координаты, а у пикселя текстуры есть r,g и b компоненты, так что закодировать нормаль реально просто: Возьмем фасад дома, который направлен на юг. Его нормаль будет вектором с координатами [x:0, y:0.5, z:0]. (По хорошему, нормаль должна быть равна (0, 1, 0), но так как вектор мы определяем от -1 до +1, а кодировать надо в промежуток от 0 до 1, то, видимо, автор решил не запариваться и сразу считать нормали от -0.5 до +0.5. прим. перев.)

RGB значения не могут быть отрицательными, так что мы подвинем все значения на 0.5: [x:0.5, y:1, z:0.5]. Ну и ещё RGB обычно представляется в числе от 0 до 255, так что мы домножим на 255 и получим [x:128, y:255, z:128], или, другими словами, вектор «на юг» будет вот этим светло-зеленым на карте нормалей.

Теперь, когда у нас есть нормали, мы можем позволить графической карте сделать её магию.
Я использую ImpactJS, у него неплохая совместимость с WebGL2D. (Он платный, я рекомендую pixi.js или любая другая графическая библиотека с webgl рендерером. Если знаете ещё аналоги — пишите в комменты! прим. перев.) Используя WebGL2D мы можем легко добавить пиксельный шейдер для освещения:

Пара заметок: У нас получается попиксельное освещение, которое немного отличается от вершинного освещения (обычного в 3d). Выбора особого нет, так как вершины в 2d бессмысленны (их всего 4 штуки для отображения плоскости на сцене). Но, вообще-то, это не проблема, попиксельное освещение гораздо более точное. Также следует отметить, что шейдер рендерит только освещение, без основного спрайта. Придется признать, я немного жульничаю, ведь на самом деле я не освещаю свой спрайт, а, скорее, затеняю его и в lightColor я передаю темно-серый цвет. Настоящее освещение пикселей, а именно повышение яркости, выглядит хуже, пиксели кажутся «вытертыми». У этой проблемы есть решения, но сейчас это непринципиально.

Часть вторая: рисование теней.

Отбрасывание теней в 3D — хорошо изученная проблема с известными решениями, типа рейтрейсинга или shadow-mapping’а. Однако, я затруднился найти какое-нибудь приемлимое готовое решение для 2d, пришлось делать самому, думаю получилось нормально, хотя и у него есть пара недостатков.

Вкратце, будем рисовать линию от пикселя на сцене к солнцу и проверять, есть ли какое-нибудь препятствие. Если есть — то пиксель в тени, если нет — на солнце, так что, впринципе, ничего сложного.

Шейдер принимает xyAngle и zAngle, которые отвечают за то, где находится солнце. Так как оно очень далеко, то лучи света будут параллельны, и, соответственно, эти два угла будут одинаковы для всех пикселей. Также, шейдер будет принимать карту высот мира. Она будет показывать высоту всех объектов, зданий, деревьев и т.д. Если пиксель принадлежит зданию, то значение пикселя будет примерно 10, и означать, что высота здания в данной точке — 10 пикселей.

Итак, шейдер начнет в пикселе, который надо осветить и, используя вектор xyAngle, будет продвигаться по направлению к солнцу мелкими шажками. На каждом из них мы будем проверять, если в данном пикселе карты высот что-нибудь.

Как только мы найдем препятствие, мы определим его высоту, и насколько высоким оно должно быть в данной точке чтобы преградить солнце (используя zAngle).

Если значение в карте высот будет больше, то всё, пиксель в тени. Если нет — мы продолжим искать. Но рано или поздно мы сдадимся и объявим, что пиксель освещен солнцем. В примере я захардкодил 100 шагов, пока что работает отлично.

Вот код шейдера в упрощенной/псевдо форме:

А вот и весь код:

В uTexStep записана длина шага для проверки пикселей. Обычно достаточно 1/heightMap.width или 1/heightMap.height, ибо в OpenGL координаты текстур имеют значения от 0 до 1, так что 1/разрешение как раз даст нам размер одного пикселя.

Заключение

По правде говоря, есть несколько мелких деталей, которые я опустил в коде выше, однако основная идея должна быть понятна. (Например, идея о том, что карта высот != карте нормалей дошла до меня только сейчас. Прим. перев.). В данном методе есть большой недостаток, связанный с тем, что каждый пиксель на сцене может иметь лишь одну высоту. Поэтому, например, возникают трудности с деревьями. Движок не сможет корректно отобразить тень от них в виде тонкого ствола и пышной кроны — будут либо толстые цилиндрические тени, либо тонкие палки от стволов, ведь пустота между листьями и землей не записана в карте высот.

ДИНАМИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Освещение динамическое (динамичное) — Динамическое (динамичное) освещение использование цвета, светоцветовой динамики, светопроекции и создание световых эффектов с помощью лазерных и прожекторных пучков света. Источник: ПОСТАНОВЛЕНИЕ Правительства Москвы от 11.11.2008 N 1037 ПП О… … Официальная терминология

Динамическое гашение вибрации — Динамическое гашение вибрации – метод вибрационной защиты посредством присоединения к защищаемому объекту системы, реакции которой уменьшают размах вибрации объекта в точках присоединения системы. [ГОСТ 24346 80] Рубрика термина:… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Динамическое смещение — ∆d, м – изменение толщины слоя упругого материала под действием вынуждающей силы. [ГОСТ 23499 2009] Рубрика термина: Акустические свойства Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

ДИНАМИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ПСИХОТЕРАПИИ — Общее название ряда видов психотерапии, ориентированных на психоаналитическую теорию. Основой Д. н. в п. является достижение понимания динамики психической жизни индивида, основанное на концепции бессознательного. Динамическая… … Психотерапевтическая энциклопедия

Воздействие динамическое — – воздействие, которое приводит к существенному ускорению всей конструкции или ее элементов. [EN 1990] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Испытание динамическое — – экспериментальная оценка качества объекта испытания в условиях динамического нагружения. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Рубрика термина: Виды испытаний Рубрики энциклопедии: Абразивное… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Source — Engine … Википедия

CryEngine 2 — Игровой движок (Список) Официальный логотип движка … Википедия

GoldSrc — Игровой движок (Список) Разработчик Valve Аппаратная платформа IBM PC совместимый компьютер Поддерживаемая ОС Microsoft Windows Лицензия комме … Википедия

Aliens versus Predator — Эта статья  о игре. О фильме см. Чужой против Хищника. Эта статья  о игре 1999 года. Об игре 2010 года см. Aliens versus Predator (игра, 2010). Aliens versus Predator … Википедия

Внимание и эмоции клиента — "золото" для бизнеса. Как динамическое освещение помогает улучшать маркетинг и продавать

Меня зовут Дмитрий и я владелец компании Pixout. Хочу рассказать, почему я считаю эмоции и впечатления одним из лучших драйверов продаж. Все мы уверены, что контролируем свои решения и принимаем их рационально и осознанно. **Нифига подобного**. Однако исследования показывают, что это не так: известный эксперт по брендингу Мартин Линдстром уверяет – 90% покупок мы совершаем под влиянием эмоций. Настроение, предыдущие впечатления, опыт, ассоциации – все это определяет наш выбор.

За годы работы наша команда поучаствовали в сотне проектов, связанных с динамическим освещением, и знаете, что мы поняли? Освещение является неотъемлемой частью любого пространства, а декоративное освещение – воплощение праздника. И вы можете создать этот праздник где угодно: в баре, ресторане, музее, фитнес-центре, кальянной, спа или парикмахерской.

Давайте разберём простой пример. Вы приходите в бар, чтобы провести там вечер, расслабиться и выпить пару бокалов дымного виски, который пропитан теплом торфяного костра. Да-да, вы эстет. Скорее всего вы бы выбрали классический бар с широкими креслами, обтянутыми натуральной кожей, мягким освещением, которое позволяет расслабиться после очередного суматошного дня.

Освещение играет не последнюю роль в создании настроения, а вкупе с музыкой и приятной мебелью может формировать у клиента яркие впечатления от самого места.

К тому же, если это освещение динамическое, то оно позволяет создать разные настроения в зависимости от необходимости – например, мягкая пульсация или переход из цвета в цвет. Во время дождя освещение может быть в одной гамме и и с одной интенсивностью пульсации, а после жаркого дня – совсем в другой. Всё это вы можете настроить самостоятельно или разрешить софту системы освещения регулировать автоматически.

В таком баре клиент сможет не только насладиться вкусом виски, но и получить высокое эстетическое удовольствие от самого места. Скорее всего он вернётся сюда ещё раз, будет рассказывать о баре своим друзьям и делиться фотками и видео в социальных сетях.

В целом, маркетинг впечатлений стремится к тому, чтобы клиенты получали особый опыт, который будет запоминаться и вызывать положительные эмоции и воспоминания о бренде.

Какие задачи решает маркетинг впечатлений:

• создание вау-впечатлений
• установка эмоциональной связи между покупателем и брендом
• повышение уровня удовлетворенности и лояльности бренду
• настройка сарафанного радио на нужную волну для привлечения новых клиентов

С баром разобрались, давайте теперь разберем другой пример. Недавно я ходил в боулинг, и мы классно поиграли с друзьями, но второй раз я туда точно не пойду, потому что обстановка меня не впечатлила, там было неуютно и как-то блекло, аж шары катать не хотелось.

А вот вам пример боулинга в Нидерландах, который с нашей помощью создал атмосферу, более располагающую к отдыху в шумной компании.

Освещение создает впечатление праздника и дискотеки. При броске шара каждая дорожка подсвечивается, а при страйке – мигает. Дорожка как будто дает тебе пять, и это создает позитивную эмоциональную связь. Большой матричный LED экран отображает анимацию и реагирует на события на каждой дорожке.

С распространением управляемых LED лент динамические эффекты становятся все более доступными для баров, ресторанов, боулингов, фитнес-центров и других небольших заведений.

В 2016 году мы помогали Тейлору Харрисону с проектом LED кокона. Ну ладно, по-нашему LED шалаша (проект на Kickstarter) для фестиваля Burning Man в пустыне Блэк-Рок, штат Невада. Размер кокона-шалаша был 4 метра в длину, 3 метра в ширину и столько же в высоту. В него вмещалось 10 человек. Интерактивный кокон-шалаш реагировал на кнопки, которые были расположены внутри и меняли освещение кокона при каждом нажатии. По мере того как люди играли с кнопками, наш алгоритм развивался, учитывал прикосновения и выводил всё более загадочные узоры. Согласитесь, сидя на горячем песке в пустыне и созерцая красочные переливы света невольно впадёшь в медитативное состояние. Тейлор рассказывал, что люди набивались битком и молча залипали на игру света по полчаса и более. Такое точно запомнится на всю жизнь.

Люди вовлекаются в игру света и испытывают яркие впечатления от таких моментов. Я бы не хотел, чтобы в такой момент всплыла рекламы Coса-Cola или другого бренда, ведь эта инсталляция была создана именно для фестиваля. Но в городе, в других условиях, это возможно. Если вы тут моментально не представили себе Таймс-сквер, у вас нет сердца.

Недавно я разговаривал с дизайнером по свету из Австралии, который планировал использовать свет в потолке фитнес-центров. К сожалению, до реального проекта мы не добрались, но концептуально появилась интересная идея. Сейчас всё больше фитнес-центров переходит на автоматический круглосуточный режим работы. Наш концепт помог бы создать эффект присутствия и снизить тревожность от полупустого зала в ночные часы. Приходите вы один в зал часов эдак в 11 ночи, а там рыбы плавают по потолку – и вам трицепс качать весело, и рыбкам не скучно.

Я уже не говорю про танцевальные студии, кальянные, музеи и другие места, где свет должен быть в первую очередь после качественного основного сервиса.

Наверное, все уже знают модель маркетинг-микса, которая состоит из 4P. Но маркетологам же скучно, поэтому они дополнили классическую модель (product, price, place, promotion) еще тремя P – people, process, physical evidence, которые играют важную роль в сервисном и B2B маркетинге. Нас в этой всей конструкции интересует как раз последнее, то есть физическое окружение. В рамках маркетинг-микса этот элемент направлен на создание благоприятной атмосферы вокруг потребителя. Он влияет на принятие решения о покупке, на лояльность к компании и её имидж. Вот так-то!

Поэтому для многих бизнесов важно, чтобы можно было устанавливать и менять программы освещения простым способом, не иметь для этого специального обученного человека в штате и адаптировать программы под свои нужды.

Праздники, выходные, разные погодные условия – хоп, и ваш бар или ресторан выглядит совсем по-другому, а, значит, даст повод посетителям сделать новую фоточку и поделиться ей в соцсетях. Сарафанное радио будет работать намного эффективнее, если ваше освещение будет периодически меняться в зависимости от разных факторов. Вы можете придумать эти факторы сами, а мы с командой Pixout можем их запрограммировать. С минимальными затратами вы сможете удивлять своих клиентов снова и снова, формировать у них позитивные воспоминания и привлекать новых клиентов. Профит!

Ну и для финалочки я обобщу, какие преимущества даёт динамическое освещение:

• Эффективно захватывает внимание человека, формирует положительную обратную связь и помогает создать нужное настроение. Вайб. Муд. Ну вы поняли.
• Подстраивается под окружающую среду и меняется в зависимости от предустановленных триггеров, например, забитый гол во время матча.
• Привлекает новых клиентов, благодаря сарафанному радио, когда владелец использует разные программы освещения и добавляет новизны в уже знакомый дизайн.
• Экономит средства владельцу на обновлении обстановки, декора и аксессуаров (подсветили старую вазу – и она уже выглядит как новая!)
• Повышает лояльность клиентов через приятные воспоминания, но есть одно но: ваше обслуживание тоже должно быть на высоте.
• Помогает создать эффект присутствия и снизить тревожность при правильном использовании или наоборот при неправильном ��

А вы бы установили динамическое освещение в свой бар, ресторан, фитнес-клуб для привлечения клиентов? Или уже установили или получили какие-то результаты? Расскажите, мне ужасно интересно.

Что такое динамическое освещение сцены

Прошли времена, когда сцены освещали факелами, свечами и масляными лампами. Сегодня любой театр может купить такое сценическое освещение, о котором еще каких-то 100 лет назад не могли и мечтать.

Да и не только театр. Концертные площадки, клубы, рестораны – все они покупают прожекторы, световые головы и разнообразные лазеры, стробоскопы и колорченджеры.

Светового оборудования сейчас действительно много, и все его можно разделить на 2 большие группы:

• Статичное освещение
• Динамическое освещение

Про то, что такое статичное освещение, и какие приборы входят в эту группу, мы уже говорили.

Пора поговорить о динамическом освещении.

Что такое динамическое освещение

Динамическое освещение – это световое шоу. Если приборы статичного света неподвижны и светят только туда, куда их направили, то здесь все иначе.

Приборы динамического света могут направлять световой поток вокруг своей оси, вверх и вниз, направляя луч света по всей сцене.

Благодаря этому можно создать потрясающую атмосферу мероприятия. Особенно это касается концертов. Когда свет дополняет музыку.

Для наглядности прикрепим видео светового шоу. Посмотрите хотя бы 2-3 минуты, вам понравится.

А теперь давайте обсудим, какие световые приборы входят в группу динамического освещения.

Из чего состоит динамическое освещение

Для начала перечислим входящие в эту группу приборы, а затем подробнее рассмотрим каждый из них.

1. Световые головы типа wash
2. Световые головы типа spot
3. Световые головы типа beam
4. Сканеры
5. Приборы для создания спецэффектов

Световые головы типа wash

Световые головы (или LED головы) типа wash отличаются широким раскрытием луча. Их предназначение – динамическая заливка светом.

То есть их световой поток распространяется по всей сцене. Этим часто пользуются, «заливая» белую стену нужным художнику светом. Но чтобы все выглядело корректно, оборудование должно быть правильно установлено.

Посмотрите, как светят LED головы типа wash:

Световые головы типа spot

У приборов типа spot наоборот, узкий угол раскрытия луча.

Используются эти приборы либо для точечной подсветки (людей, предметов, рекламы и т.д.), либо для создания разнообразных световых эффектов.

Помните мы говорили о прожекторах следящего света в статье про статичное световое оборудование? Так вот LED головы типа spot, точно так же могут следить за выступающим на сцене артистом.

С помощью «спотов» можно создавать красивые, оригинальные эффекты, используя различные трафареты, заслонки или фотографические пластины.

«Споты» очень хорошо проявляют себя в тумане или искусственном дыму.

Но важно понимать, что с увеличением расстояния луч расширяется. Чего не скажешь о LED голове типа beam.

Посмотрите, как светят LED головы типа wash:

Световые головы типа beam

Головы типа beam (в переводе «луч») создают мощный, узконаправленный световой поток.

Их основная цель – акцентное освещение различных динамических эффектов, которых нельзя достичь с помощью приборов типа spot.

У LED голов типа beam минимальный угол раскрытия луча (до 8 градусов), который не расширяется с увеличением расстояния от прибора до освещаемого объекта.

Они отличаются от spot более мощным световым потоком и отлично дополняют другую световую аппаратуру.

Сканеры

В отличие от световых голов, корпус сканера неподвижен. Динамический эффект здесь достигается другим способом – за счет двигающегося отражателя, на который проецируется световой луч.

В сканере может быть не один, а 2 отражателя.

Сами отражатели представляют из себя либо зеркало, либо зеркальный барабан.

Еще сканеры отличаются между собой количеством режимов, способом управления, углом раскрытия луча и т.д.

У компании ПРО-Сцена есть собственная линейка светового оборудования с очень приятными ценами. Для того, чтобы получить актуальный каталог, перейдите по этой ссылке, нажмите кнопку «Скачать каталог», разрешите сообщения и каталог моментально «прилетит» вам в сообщения.

Приборы для создания спецэффектов

Помимо лазеров и световых голов есть еще разнообразные приборы для создания спецэффектов.

Например, стробоскопы, колорченджеры, блайндеры и т.д.

Задача этих приборов не осветить сцену, а создать яркое световое шоу.

Есть и комбинированные приборы. Например, световые головы, которые сочетают в себе все 3 типа: beam, spot и wash.

Пример: световая голова DK-PRO, DK-LS200B

В компании ПРО-Сцена вы можете не только купить световые головы, прожекторы и пульт управления, но и получить консультацию инженеров-светотехников, которые помогут подобрать оборудование под вашу задачу и бюджет.

Также у нас есть собственная линейка светового оборудования с отличными ценами. Она называется DK-PRO.

Чтобы получить электронный каталог – напишите нам в социальных сетях:

Нужна консультация?

Всегда готовы помочь!

Задать свой вопрос Вы можете по телефону: 8-800-775-95-00

Или оставить заявку на сайте соответствующего продукта:

Познакомиться с выполненными проектами вы можете на этой странице.