شناخت عمیق پدیده هایی که در دنیا اطراف ما هستند می تواند کمک بسزایی به درک و شبیه سازی هر چه بهتر و دقیقتر آن پدیده ها در دنیای CGI کند. در دنیای CGI خیلی ابزار ها و گزینه ها بر اساس منطق ریاضی هستند که این منطق به صورت مستقیم و غیر مسقیم از دنیا اطراف ما الهام گرفته شده است.

 

در یک نرم افزار سه بعدی زمانی که عملیات رندر را انجام می دهید اگر هیچ منبع نوری را نداشته باشید قطعا شما چیزی را نخواهید دید و صحنه شما کاملا تاریک و مشکی خواهد بود. پس همانند دنیا واقعی به واسطه وجود پدیده ای به نام نور ما قادر به دیدن خواهیم بود، ولی نور چیست؟

 

باید به این نکته مهم اشاره کنم، قبل از اینکه بخواهیم تعریفی از نور داشته باشیم. در تمامی منابع معتبر که به نور پرداختن به این نکته اشاره کردند که تعاریف و مثال ها به صورت نسبی یا Roughly Speaking می باشد. تعریف را که شما اینجا خواهید خواند یک تعریف نسبی از نور بوده و قطعا تا به امروز این پدیده همچنان پیچیدگی و ناشناخته های زیادی را در خود دارد.

 

نور کوچکترین کمیت انرژی است که انتقال پیدا می کند در واقع نور طول موج الکترومغناطیس است که بر حسب طول موج های (طول قلعه یا پیک یک موج تا قلعه یا پیک یک موج دیگر) متفاوت شما انواع مختلف طول موج ها را خواهید داشت مانند Radio Wave یا Gamma Ray که این نام ها قراردادی هستند و بر روی طول موج بخصوص گذاشته شده است.

 

گاهی می شنویم که نور از فوتون ساخته شده است، ولی این دقیقا به چه معنی است؟ انرژی موج الکترومغناطیس در بسته هایی قرار دارد که هر بسته فوتون خوانده می شود. فوتون یک ذره بنیادی است که هیچ وزن و جرمی ندارد یعنی 0 = 𝑚 و با سرعت𝐶 که برابر با 𝑠/𝑚 299792458 حرکت می کند.این ذره قابل تقسیم یا تبدیل نبوده بلکه فقط ایجاد شده و یا از بین می رود.

 

در تعریف دیگر: فوتون ذره ای است که هم موج الکترومغناطیس است و هم ذره! قطعا نمی توان گفت که این تعریف اشتباه است ولی قطعا با پیشرفت های روز به روز علم ما در آینده به تعاریف دقیتری خواهیم رسید.

 

حالا سوال اینجاست، که چطور نور ایجاد می شود؟ برای جواب به این سوال باید وارد دنیا زیر اتمی شویم جایی که الکترون ها بر روی مداری مشخص بر دوره هسته اتم که از پروتون و نوترون تشکیل شده می چرخند. زمانی که یک الکترون بنا به دلایلی از مدار بالاتر به مدار پایین سقوط کرده یا منتقل شود انرژی به صورت فوتون آزاد می شود یا به زبان ساده تر نور ایجاد می شود.

 

نور این پدیده مهم بنیاد هستی است و رکن اصلی تمامی موتور های رندر، اخیرا به لطف پیشرفت چشمگیر در قدرت پردازش کارت های گرافیکی می بینیم که raytracing پا به دنیا بازی های رایانه گذاشته و شاهد Physically

 

Based Lighting در بازی ها هستیم. قطعا این یک گام بزرگ و انقلابی در جهت هر چه واقعی گرایانه تر شدن بازی های رایانه است.