اختيار الإضاءة المناسبة

أدلة خاصة بالمنصة

يُعدّ ضبط الإضاءة بشكل صحيح جزءًا أساسيًا من إنشاء تجارب واقع معزّز واقعية. عندما لا يكون هناك ظل لكائن افتراضي أو يكون له مادة لامعة لا تعكس المساحة المحيطة، يمكن للمستخدمين أن يشعروا بأنّ الكائن لا يتناسب تمامًا مع المساحة، حتى لو لم يتمكّنوا من تفسير السبب. ويرجع ذلك إلى أنّ البشر يدركون بشكل غير واعٍ الإشارات المتعلقة بكيفية إضاءة الأشياء في بيئتهم. تحلّل Lighting Estimation API الصور المقدَّمة بحثًا عن هذه الإشارات، وتقدّم معلومات مفصَّلة عن الإضاءة في مشهد معيّن. يمكنك بعد ذلك استخدام هذه المعلومات عند عرض الكائنات الافتراضية لإضاءتها في الظروف نفسها التي يتم وضعها فيها، ما يساعد في الحفاظ على تركيز المستخدمين وتفاعلهم.

إشارات الإضاءة

توفّر واجهة برمجة التطبيقات Lighting Estimation API بيانات مفصّلة تتيح لك محاكاة إشارات الإضاءة المختلفة عند عرض الكائنات الافتراضية. وتشمل هذه الإشارات الظلال والإضاءة المحيطة والتظليل واللمعان والانعكاسات.

الظلال

غالبًا ما تكون الظلال اتجاهية وتُطلع المشاهدين على مصادر الضوء.

ضوء محيط

الإضاءة المحيطة هي الإضاءة المنتشرة بشكل عام التي تأتي من البيئة المحيطة، ما يجعل كل شيء مرئيًا.

التظليل

التظليل هو شدة الضوء. على سبيل المثال، يمكن أن تتضمّن أجزاء مختلفة من الكائن نفسه مستويات مختلفة من التظليل في المشهد نفسه، وذلك استنادًا إلى الزاوية بالنسبة إلى المشاهد وقربها من مصدر الضوء.

اللمعان

اللمعان المرآوي هو الأجزاء اللامعة من الأسطح التي تعكس مصدر الضوء مباشرةً. تتغيّر الإضاءة على أحد العناصر حسب موضع المشاهد في المشهد.

تأمّلات

تتفاوت طريقة انعكاس الضوء عن الأسطح حسب ما إذا كان السطح يتمتّع بخصائص عاكسة (شديدة الانعكاس) أو منتشرة (غير عاكسة). على سبيل المثال، ستكون الكرة المعدنية عاكسة للغاية وتعكس البيئة المحيطة بها، بينما ستكون الكرة الأخرى المطلية باللون الرمادي غير اللامع منتشرة. تتضمّن معظم العناصر في العالم الحقيقي مزيجًا من هذه الخصائص، مثل كرة البولينغ المخدوشة أو بطاقة الائتمان المستخدَمة بشكل متكرّر.

تتلقّى الأسطح العاكسة أيضًا ألوانًا من البيئة المحيطة. يمكن أن يتأثر لون الكائن بشكل مباشر بلون البيئة المحيطة به. على سبيل المثال، ستكتسب كرة بيضاء في غرفة زرقاء لونًا أزرقًا.

وضع HDR للبيئة المحيطة

تتألف هذه الأوضاع من واجهات برمجة تطبيقات منفصلة تتيح تقديرًا دقيقًا وواقعيًا للإضاءة الاتجاهية والظلال والنقاط البارزة اللامعة والانعكاسات.

يستخدم وضع Environmental HDR تكنولوجيا تعلّم الآلة لتحليل صور الكاميرا في الوقت الفعلي وتركيب الإضاءة المحيطة من أجل عرض العناصر الافتراضية بشكل واقعي.

يوفّر وضع تقدير الإضاءة هذا ما يلي:

  1. ضوء اتجاهي رئيسي: تمثّل مصدر الضوء الرئيسي. يمكن استخدامها لإضافة ظلال.

  2. التوافقيات الكروية المحيطة تمثّل هذه السمة طاقة الضوء المحيط المتبقية في المشهد.

  3. خريطة مكعبة بتنسيق HDR يمكن استخدامها لعرض الانعكاسات في الأجسام المعدنية اللامعة.

يمكنك استخدام واجهات برمجة التطبيقات هذه بتوليفات مختلفة، ولكنّها مصمَّمة ليتم استخدامها معًا لتحقيق التأثير الأكثر واقعية.

الضوء الاتجاهي الرئيسي

تحسب واجهة برمجة التطبيقات الرئيسية للضوء الاتجاهي اتجاه مصدر الضوء الرئيسي في المشهد وشدته. تسمح هذه المعلومات للعناصر الافتراضية في المشهد بعرض ألوان بارزة لامعة موضوعة بشكل معقول، وإلقاء ظلال في اتجاه يتوافق مع العناصر الحقيقية الأخرى المرئية.

لمعرفة طريقة عمل ذلك، اطّلِع على هاتين الصورتَين للصاروخ الافتراضي نفسه. في الصورة على اليمين، يظهر ظلّ تحت الصاروخ ولكن اتجاهه لا يتطابق مع الظلال الأخرى في المشهد. في الصاروخ على اليسار، يشير الظل إلى الاتجاه الصحيح. هذا الاختلاف بسيط ولكنه مهم، وهو يثبّت الصاروخ في المشهد لأنّ اتجاه الظل وشدته يتطابقان بشكل أفضل مع الظلال الأخرى في المشهد.

     

عندما يكون مصدر الضوء الرئيسي أو أحد العناصر المضيئة في حالة حركة، يتم تعديل موضع الإضاءة البارزة على العنصر في الوقت الفعلي بالنسبة إلى مصدر الضوء.

تعدّل الظلال الاتجاهية أيضًا طولها واتجاهها بالنسبة إلى موضع مصدر الضوء الرئيسي، تمامًا كما يحدث في العالم الحقيقي. لتوضيح هذا التأثير، لنأخذ في الاعتبار هذين العارضتين، إحداهما افتراضية والأخرى حقيقية. المانيكان على اليسار هو المانيكان الافتراضي.

الهارمونيات الكروية المحيطة

بالإضافة إلى طاقة الضوء في الضوء الاتجاهي الرئيسي، يوفّر ARCore توافقيات كروية تمثّل الضوء المحيط الإجمالي القادم من جميع الاتجاهات في المشهد. استخدِم هذه المعلومات أثناء العرض لإضافة إشارات دقيقة تبرز تعريف الكائنات الافتراضية.

لنفترض أنّ لديك هاتين الصورتَين لنموذج الصاروخ نفسه. يتم عرض الصاروخ على اليمين باستخدام معلومات تقدير الإضاءة التي رصدتها واجهة برمجة التطبيقات الرئيسية للضوء الاتجاهي. يتم عرض الصاروخ على اليسار باستخدام المعلومات التي تم رصدها من خلال كلّ من واجهات برمجة التطبيقات الرئيسية لضوء الاتجاه وواجهات برمجة التطبيقات الخاصة بالتوافقيات الكروية المحيطة. يتميّز الصاروخ الثاني بوضوح أكبر في التفاصيل المرئية، كما أنّه يندمج بسلاسة أكبر في المشهد.

     

HDR cubemap

استخدِم خريطة المكعبات بنطاق عالي الديناميكية لعرض انعكاسات واقعية على العناصر الافتراضية ذات اللمعان المتوسط إلى العالي، مثل الأسطح المعدنية اللامعة. تؤثر خريطة المكعب أيضًا في التظليل ومظهر العناصر. على سبيل المثال، ستعكس مادة كائن عاكس للضوء محاط ببيئة زرقاء درجات اللون الأزرق. يتطلّب احتساب خريطة المكعبات بنطاق ديناميكي عالٍ قدرًا صغيرًا من عمليات حسابية إضافية لوحدة المعالجة المركزية.

يعتمد ما إذا كان يجب استخدام خريطة مكعبة بنطاق ديناميكي عالٍ على طريقة انعكاس الجسم لمحيطه. بما أنّ الصاروخ الافتراضي معدني، يتضمّن مكوّنًا عاكسًا قويًا يعكس البيئة المحيطة به مباشرةً. وبالتالي، يستفيد من خريطة المكعب. من ناحية أخرى، لا يحتوي كائن افتراضي بمادة رمادية باهتة على أي مكوّن عاكس للضوء. يعتمد لونها بشكل أساسي على المكوّن المنتشر، ولن تستفيد من خريطة المكعب.

تم استخدام جميع واجهات برمجة التطبيقات الثلاث الخاصة بـ HDR البيئية لعرض الصاروخ أدناه. تتيح خريطة المكعبات بتقنية النطاق العالي الديناميكية الإشارات العاكسة والمزيد من التمييز الذي يثبّت العنصر بالكامل في المشهد.

في ما يلي نموذج الصاروخ نفسه في بيئات مضاءة بشكل مختلف. تم عرض كل هذه المشاهد باستخدام معلومات من واجهات برمجة التطبيقات الثلاث، مع تطبيق الظلال الاتجاهية.

           

وضع "كثافة الإضاءة المحيطة"

يحدّد وضع "كثافة الإضاءة المحيطة" متوسط كثافة البكسل ومعاملات تصحيح الألوان لصورة معيّنة. وهو إعداد تقريبي مصمّم لحالات الاستخدام التي لا تكون فيها الإضاءة الدقيقة ضرورية، مثل العناصر التي تتضمّن إضاءة مدمجة.

شدة البكسل

تعرض هذه السمة متوسط شدة البكسل للإضاءة في مشهد معيّن. يمكنك تطبيق هذا النوع من الإضاءة على كائن افتراضي كامل.

اللون

يرصد توازن اللون الأبيض لكل إطار فردي. يمكنك بعد ذلك تصحيح ألوان عنصر افتراضي لدمجه بسلاسة أكبر في الألوان العامة للمشهد.

مجسّات البيئة

تعمل أدوات فحص البيئة على تنظيم طرق عرض الكاميرا بزاوية 360 درجة في نصوص بيئية، مثل خرائط المكعبات. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه الأنسجة لإضاءة الكائنات الافتراضية بشكل واقعي، مثل كرة معدنية افتراضية "تعكس" الغرفة التي توجد فيها.