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Renderizado basado fisicamente

A nivel de los juegos de la próxima generación

  3D-Coat apoya totalmente la nueva característica estándar de la industria para motores de juegos de próxima generación - ¡Representación basada en física!

Es impresionante cubrir un modelo con un material complejo realista con sólo un pincel!

En esta sección nos gustaría comentar qué es exactamente el renderizado basado físicamente ...

¿Qué es el Renderizado basado físicamente?

    Se trata de una representación teniendo en cuenta las propiedades físicas de los objetos. Este enfoque proporciona a los materiales apariencia tal cual el mundo real.

¿Cómo vemos las cosas a nuestro alrededor? 

    Podemos ver las cosas que nos rodean porque los rayos de luz entran en nuestro ojo rebotando desde la superficie de los objetos. Una parte de los rayos se dispersa causando el llamado efecto de difusión (Difuso), la otra parte está rebotando desde la superficie en el ángulo opuesto relativo a las normales de la superficie causando una Reflexión o lo que es llamado Especular.

 

    Los metales y no metales (aisladores) reflejan y dispersan la luz de manera diferente. Albedo, ahorro de energía, efecto fresnel y estructura compleja de relieve también influencian el aspecto visual de la superficie.

¿Cuál es la diferencia entre metales y aislantes?

    Los aislantes son materiales que tienen una dispersión difusa pronunciada y un especularidad débil (plástico, tela, madera, hormigón, pintura, etc.). Debido a la dispersión difusa, podemos ver que el plástico rojo es rojo. Y debido a la reflexión podemos ver brillos en la superficie.

 

    Los metales (acero, hierro, oro, cobre, latón, plata, etc.) son materiales sin dispersión difusa (la difusión es siempre negra), pero claramente marcados con un reflejo de color. El cobre tiene una difusión negra y un fuerte reflejo de color rojo. El oro tiene una difusión negra y una reflexión amarilla brillante. La plata tiene una difusión negra y una reflexión blanca brillante.

 

¿Qué es Albedo?

 

    Esta es la cantidad de energía de la luz reflejada y dispersa. A grandes rasgos, el color de la superficie del material que vemos ya sea aislante o metal. El albedo del aislante y los colores de difusión coinciden, mientras que en el metal no. Todos los metales tienen difusión negra, pero no los vemos negros, debido a la reflexión. Por ejemplo, vemos que el oro aparece amarillo en lugar de negro por su difusión. Por esta razón para el artista es más conveniente usar albedo.

 

¿Qué es la Conservación de Energía?

 

    En pocas palabras, cuanto mayor sea la intensidad de la reflexión, menor será la intensidad de la dispersión difusa. Esto sucede porque la suma la intensidad de ambas dispersiónes difusa y de reflexión no pueden exceder la intensidad del rayo de luz que cayó sobre la superficie.

 

¿Qué es el efecto Fresnel?

 

    La forma más fácil de describirlo es cuanto menor sea el ángulo de incidencia de la luz sobre la superficie, más fuerte será la reflexión. Todos los materiales de la naturaleza tienen este efecto. Curiosamente, a 0 grados todos los materiales reflejan el 100 por ciento de la luz, pero el aspecto de la reflexión sufre debido a la compleja estructura superficial.

¿Cómo influye la estructura superficial del material en la reflexión?

    Esto puede ser virtualmente cualquier superficie comprendida con micro-relieve, poros minúsculos, depresiones o rasguños que sólo son visibles bajo un microscopio.  Esto causa el efecto de la rugosidad superficial, cuando la reflexión se ve borrosa. Si la superficie es perfectamente lisa, sin micro-relieve, entonces la reflexión será perfectamente clara.

 

Entonces, ¿qué debe hacer el Artista con toda esa Física?

 

    Texturing es ahora mucho más fácil! El principio de la conservación de la energía y el efecto de Fresnel trabaja sin ninguna interferencia, el artista necesita solamente 3 texturas:

Albedo - una textura coloreada del color de la superficie.

Metalismo: una textura en blanco y negro, en la que los píxeles negros definen una superficie aislante y el blanco define el metal.

Rugosidad - una textura blanco y negro, el más ligero el píxel la reflexión más borrosa será.