Zasady

Zasady obliczania cieni w czasie rzeczywistym są względnie proste i powinny być tutaj objaśnione dla lepszego zrozumienia różnych możliwości ustawień.

ArCon podczas prezentacji w trybie projektowania używa dla wszystkich powierzchni tak zwanego teksturowania, w celu przedstawienia rysunku drewna lub tapet. Nowym pomysłem jest „przyklejanie” na powierzchniach oprócz tych tekstur drugiej tekstury, która będzie odzwierciedlać rozkładanie się światła na powierzchni włącznie z cieniami rzucanymi na tę powierzchnię. Obie tekstury (czyli tekstura drewna i tekstura rozkładu światła) będą podczas prezentacji zmieszane.

Ponieważ nowoczesne karty graficzne z akceleracją 3D wspierają jednoczesne przedstawianie dwóch tekstur na jednej powierzchni, nie ma prawie żadnej zauważalnej różnicy w wydajności – pod warunkiem, że rozkład światła na powierzchni jest liczony tylko raz – pomiędzy prezentacją z cieniami i bez cieni, ponieważ nowoczesnym kartom jest jak gdyby „obojętne”, czy używają jednej czy dwóch tekstur na jednej powierzchni. Jakość prezentacji światła i cieni na powierzchni zależy tylko od jakości nakładanej tekstury.

ArCon używa takiego teksturowania cieni tylko dla ścian, podłóg, stropów, płyt stropowych, kominów, podciągów/belek i słupów prostokątnych– tzn., że tylko na tych powierzchniach widoczne będą cienie. To nie oznacza, że inne elementy, np. elementy wyposażenia, nie mogą rzucać cieni. To na elementach wyposażenia nie będą przestawione cienie. Przykładowo jeśli wazon z kwiatami zostanie umieszczony obok lampy biurowej na biurku, to cienie wazonu i biurka będą widoczne wprawdzie na podłodze, ale nie będzie widać cieni wazonu na biurku.

Powód tego faktu jest prosty: ArCon dla każdej powierzchni, na której mają być przedstawione cienie i rozkład światła (wyżej wspomniana druga tekstura, tzw. mapa świateł - Lightmap), musi zapisać oddzielną teksturę. O ile liczba tekstur w pomieszczeniu jest jeszcze w miarę ograniczona (sześć tekstur – cztery dla ścian, dwie dla podłogi i stropu w pomieszczeniu prostokątnym), to liczba tekstur dla dowolnego obiektu 3D (np. sofy) byłaby bardzo duża nie licząc tego, że karty graficzne mogą zarządzać tylko określoną liczbą tekstur. Wymagania co do pamięci byłyby tak duże, że ArCon nie byłby możliwy do obsłużenia poprzez normalne komputery PC.

To, jak dokładnie będzie przedstawiony cień np. na ścianie, zależy od rozdzielczości użytej mapy świateł. Oto przykład: ściana o szerokości 5 metrów i wysokości 2,80 metra ma być opatrzona mapą świateł, która ma rozdzielczość np. szer. 512 tzw. texeli i wysokość 256 texeli, rozdzielczość jednego texela odpowiada będzie około 1 cm x 1 cm. Oznacza to, że przedstawione cienie nie będą dokładniejsze niż co do 1 cm. Jeśli dokładność miałaby być jeszcze większa, trzeba byłoby jeszcze zwiększyć rozdzielczość mapy świateł, co miałoby jednak taki skutek, że wzrosłoby zapotrzebowanie na pamięć dla mapy świateł.

Do zapisywanie map świateł ArCon używa wewnętrznie tak zwanego indeksu kolorów tekstur wraz z wstępnie wygenerowaną zredukowaną rozdzielczością, która jest używana podczas oglądania powierzchni z cieniami z większej odległości (tzw. Mipmaps). ArCon wymaga na jeden texel mapy świateł około 1,4 Bajta. W przykładzie opisanym wyżej dla mapy świateł 256 x 512 texeli potrzeba by było około 180 Kbajta pamięci. Zatem dla prostokątnego pomieszczenia o odpowiednich wymiarach 180 KB x 6 ≈ 1 MB.

Taka potrzebna ilość pamięci nie stanowi zapewne dla nowoczesnych komputerów wyposażonych w 128 lub 256 MB pamięci. Należy jednak mieć na uwadze, że obliczenie mapy świateł dla wszystkich pomieszczeń dużego projektu będzie wymagało kilkudziesięciu MB pamięci, co m.in. może prowadzić do zajęcia przez komputer części powierzchni na dysku twardym - a to z kolei skutkuje nieakceptowalną szybkością pracy.

Z tego powodu za pomocą narzędzia Malarz cieni  można wskazać do cieniowania tylko poszczególne pomieszczenia lub nawet wybrane ściany w projekcie aby w ten sposób uzyskać prezentację cieniowania w czasie rzeczywistym nawet w bardzo dużych projektach.