Perteikimo lygtis yra kompiuterinės grafikos aspektas, susijęs su šviesos spinduliavimu ir atšokimu nuo paviršių, todėl grafikos dizaineriai gali sukurti tikroviškas trimates (3D) scenas. Du veiksniai, į kuriuos dizaineriai turi atsižvelgti, yra tiesioginė ir netiesioginė šviesa arba šviesa iš šaltinio ir šviesa, kuri atsimuša į paviršius. Viena iš pagrindinių laikmenų, naudojančių atvaizdavimo lygtį, yra 3D animacija, nes be šviesos scenos ir veikėjai atrodytų lygūs ir nepatogūs. Vaizdo žaidimai taip pat naudoja šią lygtį, tačiau yra unikalių iššūkių, nes žaidimai turi būti pateikiami realiuoju laiku. Nors ši atvaizdavimo technika tinkama imituoti šviesą, nuo 2011 m. yra apribojimų, neleidžiančių jai tobulai imituoti šviesos realiame pasaulyje.
Ši lygtis yra šiek tiek sudėtinga ir apima daugybę kintamųjų.
Jį taip pat galima parašyti keliais skirtingais būdais, tačiau a
visada reikia atsižvelgti į kintamųjų skaičių. Viduje
lygtis, Lo yra išeinanti šviesa;
x yra paviršiaus taškas ir
ω yra kryptis.
Le skleidžiama šviesa, ir
Li yra įeinanti šviesa. Viena versija
lygtis atrodo taip:
Lo(x, ω) = Le(x,
ω) + ∫Ωƒr(x,
ω′, ω)Li(x,
ω′)(—ω′ •
n)dω′
Tai reiškia, kad išeinanti šviesa tam tikra kryptimi
iš konkretaus taško, yra lygus šviesai, skleidžiamai iš to taško plius
dvikrypčio atspindžio integralas (∫Ω).
paskirstymo funkcija, gaunama šviesa ir slopinimas
įeinanti šviesa visomis pusrutulio kryptimis (ω′).
nustato n.
Naudodami atvaizdavimo lygtį dizaineriai turi atsižvelgti į dviejų tipų šviesą. Tiesioginė šviesa yra bet kokia šviesa, sklindanti tiesiai iš šviesos šaltinio, pavyzdžiui, lemputės ar saulės. Dizaineriai turi užtikrinti, kad šviesa iš šaltinio sklistų tinkamu intensyvumu, kad ji tinkamai atsimuštų į paviršius. Netiesioginė šviesa – tai šviesa, kuri nėra tiesiogiai iš šaltinio, pvz., aplink paviršių vingiuojanti šviesa. Tam reikia, kad dizaineriai užtikrintų, jog šviesa tiksliai atspindėtų paviršiaus tekstūrą ir kad šviesa ir šešėliai susimaišytų be klaidų.
Kompiuteriu sukurtose 3D animacijose naudojama atvaizdavimo lygtis tikroviškoms scenoms sukurti. Kadangi 3D animacijos sukurtos taip, kad stilistiškai ar tikroviškai imituotų realų gyvenimą, ši šviesa reikalinga, kad scenos atrodytų tikroviškos. Be šviesos paviršiai ir personažai prarastų didžiąją dalį savo gylio, o daugeliui žiūrovų gali atrodyti, kad scenos atrodo nepatogios. Tuo pačiu metu 3D animacija, sukurta labai mažiems vaikams arba tiems, kurie turi mažą biudžetą, gali naudoti ribotą šviesos lygtį, kuri nėra tokia tikroviška, bet kurią dizaineriams lengviau naudoti.
Vaizdo žaidimuose dažnai naudojama atvaizdavimo lygtis, tačiau tai yra iššūkis dizaineriams. Naudodami 3D animaciją, dizaineriai gali pakoreguoti šviesą, jei ji atrodo neteisinga; žaidimo dizaineris turi užprogramuoti šviesą, kad ji veiktų ir atvaizduojama realiuoju laiku. Tam dažnai reikia sumažintos lygties, kuri gali greitai įkelti šviesą.
Nors atvaizdavimo lygtis gali sukurti tikroviškai atrodančią šviesą, yra apribojimų, neleidžiančių jai kopijuoti tikrojo gyvenimo. Realiame pasaulyje šviesa gali reaguoti tokiais būdais, kuriuos labai sunku užprogramuoti. Pavyzdžiui, šviesa gali būti sugeriama ir atstumiama skirtingais bangos ilgiais arba gali būti išspinduliuota vėliau, o ne iš karto; abu šiuos programuoti labai sunku. Tuo pačiu metu, kadangi dauguma žiūrovų ar žaidėjų yra susikoncentravę į animacijos ar žaidimo veiksmą, mažai tikėtina, kad dauguma žiūrovų pastebės šias problemas.