イメージベースドライティング（IBL）に関して面白いブログがありました。こちらでも紹介したいと思います。KeyShotはIBLのみを光源として用いているソフトウエアです。参考になると思います。

このエントリーでは3Dソフトウエアを使う際に使用するライティングの種類を述べて次にイメージベースドライティングが何故有益なのかを説明します。

上の画像は典型的なCGライティング、スポットライトを用いています。ドラゴンモデルをレンダリングするのにに一般的なシェーダーを用いています。CGスポットライトはドラゴンの方向に向けられていてライトと陰、そして白いハイライトを作り出しています。この白いハイライトはフェイク＝偽のもので、シェーダー内のスペキュラー値で決定されます。フォトリアリスティックなアプローチではありませんが、ライティング手法としては今日も一般的に多くのCGクリエータに用いられています。リアリズムをもっと付加するには光源を見えるようにして偽のハイライトを無くす必要があります。

上の場合は、エリアライトを用いています。これもイミッターを使う手法です。基本的にはスポットライトと同じテクニックです。ただし3Dの形状やオブジェクト側からライトを出力してそれが目に見えて、リフレクションも同時に表現されています。リフレクション内に光源が見えており、つまり本物ののハイライトが作成されているのでこれによりかなり（一つ上に比べて）リアリスティックに見えます。この場合、偽のスペキュラーは用いられていません。イルミネーションとリフレクションが程よくミックスされて上手く表現されています-これにより更にリアリズムが増しています。イミッター内に画像を置いたりライトを置いたりして微妙な、凝った表現をすることもできます-つまり実際の撮影でソフトボックスを用いるような効果です。窓のような形状を置く手法もあります。CGライトはシーン内どこにでも置くことが出来ます。どこにライトを当てたいかを正確に設定できます。

さて、ここからがイメージベースドライティング(IBL)です。上の画像ではHDRIの環境マップがライティングを行うように球形のオブジェクトに巻き付けられていて、レンダリングを行うとイルミネーションとリフレクションが同時に作られ、表現されます。ドラゴンはあたかもその環境に存在するが如く見えています。HDRIに内包された現実世界の微妙なディテール、その全てがうまくリアリズムに寄与しており、これがレンダリングの質感を高めています。

イメージベースドライティング（IBL）が持つ制限の一つがこれです。上の図でわかるようライトは常に球形状から中心に放射されています。このため、イメージベースドライティング（IBL）は3Dスペース上で特定の場所にライトを置くことが出来ません。これは例えば、建築の内装などには適していないことを意味します。逆に宝石、工業製品、自動車などのライティングを行う場合、それ以外にも球形のマップの中に置いてレンダリングするものには向いていることがわかります。球形のライティングマップの真ん中に置かれたオブジェクトとその周りにあるHDRIが作成する正確なライティングとリフレクション（ユーザーが欲する場所に置かれています）、これにより高品質のイメージが作成されます。ディテールと微妙な表現、この二つを同時に達成します。

他のHDRIを使ってライティングしたものです。HDRI内のディテールがリフレクション上で表現されてイメージをよりリアリスティックなものにしています。

HDR上でのライト数は無制限です。ライトの位置と種類を変えることにより、オブジェクト上のライティングを様々な形で変更、表現できます。

HDRイメージには無数の微妙なディテール表現が含まれています。堅いオブジェクトを表現するだけではなく、直接光、間接光の表現も可能です。上のイメージはソフトなHDRIデザインを用いたものです。通常の四角い、硬い表現のライトを用いるより程よい効果が得られます。カメラマンが良く、トレーシングペーパーや他の素材を使って間接的な柔らかい光を作り出しているのと同じ効果がここで見られます。

HDRイメージは例えば太陽光が雲によって覆われているといった複雑な表現も可能です。画像として捉えられるものは何でも光源として利用できます。イメージベースドライティング（IBL）の革新的な部分です。ライトを作成する際、非常にフレキシブルです。

イメージベースドライティング（IBL）は只微妙な表現を行うだけではなく、ライティングを行う際、表現上多くの可能性を（クリエィティビィティ）、秘めています。HDR Light Studioはインタラクティブにイメージベースドライティング（IBL）を作成するソフトウエアです。Synthetic lighting、HDR Picuture lightなどのツールを使って複雑で微妙なライティング環境を作成します。イメージベースドライティング（IBL）を用いたCGライティングを行う際に、斬新でインタラクティブな手法を提供します。

HDR Light Studioのブログから引っ張ってきた記事なので多少製品の宣伝も混ざっている所はご勘弁ください。ただし確かにインタラクティブで簡単にライティング設定が行えます。
ちょびっと補足すると上2つ、IBLを用いないものはOpenGLのライティングです。まあ以前からあるやり方なのでポピュラーなこととCGオペレーターが慣れていることもあって広く使われています。こちらの欠点はライトを足していくと重くなる、ということでしょうか。HDRIのほうは基本的に画像なのでライトの数は無制限です。ちなみにイメージベースドライティング（IBL）の最初の提唱者がKeyShotの開発者でもあるJensen氏です。10年以上前からアイデアはあったのですが当時のハードスペックでは追いつかなかった事情があります。そういう意味では以前では考えられなかったことが出来るようになってきました。