تأثير التوهج (تأثير التظليل)

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة
مثال على تأثير التوهج في صورة مولدة بالحاسوب (من فيلم حلم الفيل ). يتسرب الضوء الموجود على الخلفية الساطعة إلى المناطق الداكنة، مثل الجدران والشخصيات.
مثال على ظاهرة التوهج في صورة ملتقطة بكاميرا. لاحظ الهالة الزرقاء البارزة بشكل خاص على طول الحافة اليمنى للنافذة.

التوهج (يُشار إليه أحيانًا باسم توهج الضوء أو التوهج ) هو تأثير رسومي حاسوبي يُستخدم في ألعاب الفيديو والعروض التوضيحية وتقنية العرض عالي النطاق الديناميكي (HDRR) لمحاكاة تشوه الصورة الناتج عن كاميرات العالم الحقيقي. يُنتج هذا التأثير أهدابًا (أو ريشًا) من الضوء تمتد من حدود المناطق الساطعة في الصورة، مما يُساهم في إيهام المشاهد بوجود ضوء ساطع للغاية يُطغى على الكاميرا أو العين التي تلتقط المشهد. وقد شاع استخدامه في ألعاب الفيديو بعد نشر مقال حول هذه التقنية من قِبل مؤلفي لعبة Tron 2.0 عام 2004. [ 1 ]

نظرية

هناك سببان محتملان معروفان للإزهار.

تركيز غير مثالي

أحد الأسس الفيزيائية لظاهرة التوهج هو أنه في الواقع، لا يمكن للعدسات أن تُركّز الصورة بشكل مثالي. فحتى العدسة المثالية تُشوّه الصورة الواردة بقرص إيري (نمط الحيود الناتج عن تمرير مصدر ضوء نقطي عبر فتحة دائرية). [ 2 ] في الظروف العادية، لا تكون هذه العيوب ملحوظة، ولكن مصدر ضوء ساطع للغاية يجعلها مرئية. ونتيجة لذلك، تبدو صورة الضوء الساطع وكأنها تتسرب خارج حدودها الطبيعية.

تتلاشى وظيفة قرص آيري بسرعة كبيرة، لكنها تمتد على نطاق واسع جدًا (بل لا نهائي). طالما أن سطوع الأجزاء المتجاورة من الصورة متقارب، فإن تأثير التشويش الناتج عن قرص آيري لا يكون ملحوظًا بشكل خاص؛ ولكن في أجزاء الصورة التي تجاور فيها أجزاء شديدة السطوع أجزاءً داكنة نسبيًا، تصبح آثار قرص آيري مرئية، وقد تمتد إلى ما هو أبعد من حدود الجزء الساطع من الصورة.

في صور HDRR ، يمكن محاكاة هذا التأثير عن طريق دمج الصورة مع نواة مُحدَّدة لنافذة قرص إيري (للعدسات عالية الجودة)، أو بتطبيق تمويه غاوسي (لمحاكاة تأثير عدسة أقل جودة)، قبل تحويل الصورة إلى وحدات بكسل ذات نطاق ثابت. لا يمكن محاكاة هذا التأثير بالكامل في أنظمة التصوير غير HDRR ، لأن مقدار التداخل يعتمد على سطوع الجزء الساطع من الصورة.

على سبيل المثال، عند التقاط صورة في الداخل، قد يكون سطوع الأجسام الخارجية المرئية من خلال النافذة أعلى بـ 70 أو 80 مرة من سطوع الأجسام داخل الغرفة. إذا تم ضبط مستويات التعريض الضوئي للأجسام داخل الغرفة، فإن الصورة الساطعة للنوافذ ستتجاوز إطارات النوافذ عند دمجها مع قرص إيري الخاص بالكاميرا المستخدمة لإنتاج الصورة.

تشبع مستشعر CCD

ازدهار في صورة CCD

يحدث التوهج في الكاميرات الرقمية نتيجةً لتراكم الشحنات في الثنائيات الضوئية، وهي العناصر الحساسة للضوء في مستشعر الصورة بالكاميرا. [ 3 ] عندما يتعرض الثنائي الضوئي لمصدر ضوء ساطع جدًا، قد تتسرب الشحنة المتراكمة إلى البكسلات المجاورة، مما يُحدث هالةً ضوئية. يُعرف هذا بـ"تسرب الشحنة".

يكون تأثير التوهج أكثر وضوحًا في الكاميرات ذات البكسلات الأصغر حجمًا، نظرًا لقلة المساحة المتاحة لتبديد الشحنة. كما يمكن أن يتفاقم هذا التأثير مع إعدادات ISO العالية، التي تزيد من حساسية الكاميرا للضوء، مما قد يؤدي إلى تراكم المزيد من الشحنة.

على الرغم من أن تأثير التوهج قد يكون مشتتًا للانتباه في بعض الصور، إلا أنه يمكن استخدامه أيضًا بشكل إبداعي لإضافة جودة حالمة أو غريبة إلى الصور.

التطبيق العملي

تستطيع أنظمة الألعاب من الجيل الحالي عرض رسومات ثلاثية الأبعاد باستخدام مخازن إطارات ذات فاصلة عائمة ، وذلك لإنتاج صور HDR . ولإنتاج تأثير التوهج، تُجرى عملية التفاف لصورة HDR الخطية الموجودة في مخزن الإطارات باستخدام نواة التفاف في خطوة معالجة لاحقة ، قبل تحويلها إلى فضاء RGB . تتطلب خطوة الالتفاف عادةً استخدام نواة غاوسية كبيرة، وهو أمر غير عملي للرسومات في الوقت الفعلي، مما يدفع المبرمجين إلى استخدام طرق تقريبية. [ 4 ]

يُستخدم في الألعاب

من أوائل الألعاب التي استخدمت تأثير التوهج لعبة Riven (1997) بتقنية CGI المُسبقة العرض ، [ 5 ] ولعبة Outcast (1999) بتقنية الفوكسل، [ 6 ] ولعبتي The Bouncer ( 2000) و Ico ( 2001 ) بتقنية المضلعات ثلاثية الأبعاد في الوقت الفعلي. [ 8 ] انتشر تأثير التوهج لاحقًا في أوساط مطوري الألعاب عام 2004، عندما نشر مؤلفو لعبة Tron 2.0 مقالًا حول هذه التقنية . [ 1 ] استُخدمت إضاءة التوهج في العديد من الألعاب والتعديلات ومحركات الألعاب، مثل Quake Live و Cube 2: Sauerbraten ومحرك ألعاب Spring.

كان هذا التأثير شائعًا في ألعاب الجيل السابع ، [ 9 ] التي صدرت بين عامي 2005 وبداية العقد الثاني من الألفية. وقد تعرضت العديد من ألعاب تلك الفترة لانتقادات بسبب الإفراط في استخدام هذه التقنية. وصف موقع GameSpot الإضاءة الساطعة المفرطة في لعبة RollerCoaster Tycoon 3 (2005) بأنها "مقززة" آنذاك . [ 10 ] ووصف موقع Gaming Bolt هذا التوجه بأنه حيلة اندثرت مع انتهاء ذلك الجيل، وانتقد الإفراط في استخدام هذه التقنية في إصدارات رئيسية في ذلك الوقت مثل The Elder Scrolls IV: Oblivion (2006)، ونسخة Xbox 360 من Burnout Revenge (2006)، و Zelda: Twilight Princess (2006). كما وُصفت لعبة Syndicate (2012) بأنها تتميز بإضاءة ساطعة "مبهرة". [ 11 ] [ 12 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 جيمس، جريج؛ أورورك، جون (26 مايو 2004). "توهج في الوقت الحقيقي" . مطور الألعاب/جاماسوترا. مؤرشف من الأصل في 26 يناير 2022. تم الاسترجاع في 17 مارس 2022 .
  2. ↑ "قرص هوائي" . svi.nl. مؤرشف من الأصل بتاريخ 2007-05-07 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2007-05-03 .
  3. ↑ تشبع وتوهج مستشعر CCD
  4. ↑ "كيفية عمل تأثير التوهج بشكل جيد في عرض HDR" . هاري كالوغيرو. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 أغسطس 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مايو 2006 .
  5. ↑ فوركاد، تيم (فبراير 1998). "فك شفرة ريفن". عالم رسومات الحاسوب .
  6. ↑ "من الهلاك إلى الدنيا: تاريخ مرئي لمحركات ألعاب ثلاثية الأبعاد - الصفحة 5" . مجلة ماكسيموم بي سي. 21 يوليو 2009. مؤرشف من الأصل في 8 فبراير 2015. تم الاطلاع عليه في 5 مارس 2015 .
  7. ↑ ماسي، توم (9 فبراير 2015). "مراجعة لعبة Ys: Memories of Celceta" . يورو غيمر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 25 فبراير 2022 .
  8. ↑ ميلكي، جيمس (15-10-2005). "سيمفونية حلوة ومرة" . 1UP . تم الاسترجاع في 7-10-2008 .{{cite web}}: CS1 maint: deprecated archiveal service ( link )
  9. ↑ "كوارث بلوم - المهندس الخيالي" .
  10. ↑ أوكامبو، جيسون (7 يوليو 2005). "مراجعة لعبة RollerCoaster Tycoon 3: Soaked!" . جيم سبوت . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مارس 2022 .
  11. ↑ هوتون، ديفيد (8 مارس 2012). "56 شاشة مبهرة تعرض أكثر إضاءة متوهجة مبالغ فيها بشكل مضحك في تاريخ ألعاب الفيديو" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 17 مارس 2022 .
  12. ↑ غالانت، ماثيو (18 يوليو 2008). "كوارث بلوم - المهندس الخيالي" . تم الاسترجاع في 17 مارس 2022 .