domingo, 25 de abril de 2010

Raytracing: Jugando con Luz y Texturas con Blender

La luz y las texturas juegan un papel fundamental a la hora de renderizar una escena. 

En este artículo se utiliza un único modelo al que se le han asignado diferentes propiedades de material (texturas) y en el que hemos ido cambiando las propiedades de la dureza de la sombra que genera un punto de luz.

El resultado se puede observar viendo la riqueza de imágenes generadas.

Se ha utilizado la técnica de "Ray Tracing" (trazado de rayos) para su obtención, jugando así mismo con relfexiones especulares y transparencias junto con texturas que actuan como máscara de color o de "Bump Mapping".


El raytracing o trazado de rayos es un algoritmo para síntesis de imágenes tridimensionales. Propuesto inicialmente por Turner Whitted en 1980, está basado en el algoritmo de determinación de superficies visibles de Arthur Appel denominado Ray Casting (1968). (Wikipedia)
Bump mapping es una técnica de gráficos computacionales 3D que consiste en dar un aspecto rugoso a las superficies de los objetos. Se emplea para dar un efecto de relieve en las superficies de los objeto. Esta técnica modifica las normales de la superficie sin cambiar su geometría. Las normales originales de la superficie seguirán perpendiculares a la misma. (Wikipedia)
La escena se compone de un cubo situado en el centro, con tres planos a modo de esquina (perpendiculares entre sí) situados en la parte posterior. Un foco de luz y una iluminación ambiental completan su definición.



Las sombras pueden ser más o menos duras (bordes difuminados o claramente marcados), o pueden omitirse en el cálculo de las imágenes


Al añadir efectos especulares, las imágenes se "funden". El fondo, las paredes en forma de esquina, se reflejan sobre las caras del cubo


Si las propiedades especulares se las asignamos al fondo (las paredes en esquina) se generan interesantes efectos de reflexión que parecen duplicar la geometría



Al añadir un fondo a la escena, como un cielo azul, se refleja sobre las superficies reflectantes


Un fondo más complejo que incluya imágenes o patrones de colores puede crear efectos muy complejos al reflejarse sobre las diferentes superficies


Si añadimos transparencias y rugosidad mediante la técnica de "Bump Mapping" las distorsiones de la imagen complican su interpretación en este caso, pero aportan una plasticidad al conjunto muy interesante.







¿Puedes identificar lo que ha variado en las últimas imágenes? Debemos acostumbrar a nuestros ojos a interpretar la imagen de síntesis.

Las imágenes mostradas han sido calculadas con Blender. Se han necesitado desde 1 minuto hasta 35 minutos dependiendo de los efectos realizados, fundamentalmente el grado de refinamiento del RayTracing y del muestreo de la luz.

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