Visão Geral
Iluminação Global (abreviado como GI, em inglês Global Illumination) não é um equipamento físico de iluminação ou rigging, mas sim um termo genérico para algoritmos em computação gráfica 3D. A GI calcula como a luz se propaga em uma cena não apenas diretamente da fonte de luz, mas também através de múltiplas reflexões em superfícies. No cinema, portanto, a GI não é criada no set, mas sim no renderizador – por exemplo, em efeitos visuais (VFX), imagens geradas por computador (CGI) e animação.
O contraste é a iluminação direta (Direct Illumination), que considera apenas a luz que chega diretamente da fonte para a câmera que observa. A GI complementa isso com os "saltos de luz" (Bounces), onde os raios são refletidos de uma superfície para a próxima. Sem essa contribuição, as imagens renderizadas parecem planas; com a GI, cenas de interiores, em particular, ganham credibilidade.
Efeitos Típicos
A GI simula uma série de fenômenos de luz que ocorrem diariamente no mundo real:
- Color Bleeding (Transbordamento de Cor): A cor de uma parede "colore" superfícies adjacentes porque a luz refletida carrega sua cor.
- Iluminação Indireta: Áreas sem luz direta são iluminadas pela luz refletida do ambiente, em vez de permanecerem completamente pretas.
- Sombras Suaves e Inter-reflexões entre objetos.
- Caustics (Cáusticas): Padrões de luz focados criados pela refração em materiais transparentes ou por reflexão.
Métodos
Existem diferentes abordagens para calcular a GI, que variam em precisão e tempo de processamento. Métodos frequentemente mencionados incluem:
| Método | Característica |
|---|
| Path Tracing | Rastreamento estocástico de raios com múltiplos saltos; alta fidelidade de imagem, intensivo em processamento |
| Radiosity | Método baseado em superfícies para iluminação difusa; estável, sem realces especulares |
| Photon Mapping | Método de dois passes, especialmente adequado para cáusticas |
| Ambient Occlusion | Aproximação para sombreamento em reentrâncias e áreas de contato |
Outras técnicas comumente usadas na prática incluem Image-Based Lighting, Metropolis Light Transport, bem como soluções em tempo real como Screen-Space Global Illumination e Lumen.
Uso na Produção
Os cálculos de GI são classicamente intensivos em processamento e, portanto, são usados predominantemente em renderização offline, como para tomadas de VFX e filmes de animação, onde a máxima fidelidade de imagem é importante. Variantes de GI baseadas em pontos foram amplamente utilizadas em animações de cinema devido à sua relativa velocidade. Em contraste, existem abordagens em tempo real com lightmaps e light probes pré-calculados, como os utilizados em motores de jogos e cada vez mais na produção virtual (volumes de LED). Fluxos de trabalho híbridos frequentemente combinam GI "baked" com reflexões em tempo real.