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Una variedad de técnicas de renderizado aplicadas a una sola escena 3D.
Una imagen creada con POV-Ray 3.6

El renderizado o síntesis de imágenes es el proceso de generar una imagen fotorrealista o no fotorrealista a partir de un modelo 2D o 3D mediante un programa informático . La imagen resultante se conoce como render . Se pueden definir varios modelos en un archivo de escena que contiene objetos en un lenguaje o estructura de datos estrictamente definidos . El archivo de escena contiene geometría, punto de vista, textura , iluminación y sombreado.información que describe la escena virtual. Los datos contenidos en el archivo de escena se pasan luego a un programa de renderizado para ser procesados ​​y emitidos a una imagen digital o un archivo de imagen de gráficos de trama . El término "interpretación" es análogo al concepto de impresión de una escena por parte de un artista . El término "renderizado" también se usa para describir el proceso de cálculo de efectos en un programa de edición de video para producir la salida de video final.

El renderizado es uno de los principales subtemas de los gráficos por ordenador en 3D y, en la práctica, siempre está conectado con los demás. Es el último gran paso en la canalización de gráficos , dando a los modelos y la animación su apariencia final. Con la creciente sofisticación de los gráficos por computadora desde la década de 1970, se ha convertido en un tema más distinto.

El renderizado tiene usos en arquitectura , videojuegos , simuladores , efectos visuales de películas y televisión , y visualización de diseños, cada uno de los cuales emplea un equilibrio diferente de características y técnicas. Hay una amplia variedad de renderizadores disponibles para su uso. Algunos están integrados en paquetes de animación y modelado más grandes, algunos son independientes y algunos son proyectos gratuitos de código abierto. En el interior, un renderizador es un programa cuidadosamente diseñado basado en múltiples disciplinas, incluida la física de la luz , la percepción visual , las matemáticas y el desarrollo de software .

Aunque los detalles técnicos de los métodos de renderizado varían, los desafíos generales a superar al producir una imagen 2D en una pantalla a partir de una representación 3D almacenada en un archivo de escena son manejados por la canalización de gráficos en un dispositivo de renderizado como una GPU . Una GPU es un dispositivo especialmente diseñado que ayuda a una CPU a realizar cálculos de renderizado complejos. Para que una escena se vea relativamente realista y predecible bajo iluminación virtual, el software de renderizado debe resolver la ecuación de renderizado . La ecuación de renderizado no tiene en cuenta todos los fenómenos de iluminación, sino que actúa como un modelo de iluminación general para imágenes generadas por computadora.

En el caso de los gráficos 3D, las escenas se pueden renderizar previamente o generar en tiempo real. El renderizado previo es un proceso lento y computacionalmente intensivo que se usa normalmente para la creación de películas, donde las escenas se pueden generar antes de tiempo, mientras que el renderizado en tiempo real se realiza a menudo para videojuegos 3D y otras aplicaciones que deben crear escenas dinámicamente. Los aceleradores de hardware 3D pueden mejorar el rendimiento de la representación en tiempo real.

Uso

Cuando la imagen previa ( generalmente un boceto de estructura alámbrica) está completa, se utiliza el renderizado, que agrega texturas de mapa de bits o texturas de procedimiento , luces, mapeo de relieve y posición relativa a otros objetos. El resultado es una imagen completa que ve el consumidor o el espectador previsto.

Para las animaciones de películas, se deben renderizar varias imágenes (fotogramas) y unirlas en un programa capaz de hacer una animación de este tipo. La mayoría de los programas de edición de imágenes 3D pueden hacer esto.

Funciones

Una imagen renderizada puede entenderse en términos de una serie de características visibles. La investigación y el desarrollo de renderizado se han visto motivados en gran medida por encontrar formas de simularlos de manera eficiente. Algunos se relacionan directamente con algoritmos y técnicas particulares, mientras que otros se producen juntos.

  • Sombreado  : cómo varía el color y el brillo de una superficie con la iluminación.
  • Mapeo de texturas  : un método para aplicar detalles a las superficies
  • Mapeo de rugosidades  : un método para simular irregularidades a pequeña escala en superficies
  • Medio de nebulización / participante  : cómo se atenúa la luz cuando pasa a través de una atmósfera o aire no claros
  • Sombras  : el efecto de obstruir la luz.
  • Sombras suaves  : oscuridad variable causada por fuentes de luz parcialmente oscurecidas
  • Reflexión  : reflexión similar a un espejo o muy brillante
  • Transparencia (óptica) , transparencia (gráfico) u opacidad  : transmisión nítida de la luz a través de objetos sólidos
  • Translucidez  : transmisión de luz muy dispersa a través de objetos sólidos
  • Refracción  : curvatura de la luz asociada con la transparencia.
  • Difracción  : curvatura, propagación e interferencia de la luz que pasa por un objeto o apertura que interrumpe el rayo.
  • Iluminación indirecta  : superficies iluminadas por luz reflejada en otras superficies, en lugar de directamente de una fuente de luz (también conocida como iluminación global).
  • Cáusticos (una forma de iluminación indirecta): reflejo de la luz de un objeto brillante o enfoque de la luz a través de un objeto transparente para producir reflejos brillantes en otro objeto.
  • Profundidad de campo  : los objetos aparecen borrosos o desenfocados cuando están demasiado delante o detrás del objeto enfocado
  • Desenfoque de movimiento  : los objetos aparecen borrosos debido al movimiento a alta velocidad o al movimiento de la cámara
  • Representación no fotorrealista  : representación de escenas en un estilo artístico, con la intención de parecerse a una pintura o un dibujo.

Técnicas

Representación de un terreno fractal por marcha de rayos

Muchos renderizados Se han investigado algoritmos y el software utilizado para renderizar puede emplear varias técnicas diferentes para obtener una imagen final.

Trazar cada partícula de luz en una escena es casi siempre completamente impráctico y tomaría una cantidad de tiempo estupenda. Incluso trazar una parte lo suficientemente grande como para producir una imagen lleva una cantidad de tiempo excesiva si el muestreo no se restringe de manera inteligente.

Por lo tanto, han surgido algunas familias sueltas de técnicas de modelado de transporte ligero más eficientes:

  • la rasterización , incluida la representación de la línea de exploración , proyecta geométricamente los objetos de la escena en un plano de imagen, sin efectos ópticos avanzados;
  • la proyección de rayos considera la escena como se observa desde un punto de vista específico, calculando la imagen observada basándose únicamente en la geometría y las leyes ópticas muy básicas de la intensidad de la reflexión, y quizás utilizando técnicas de Monte Carlo para reducir los artefactos;
  • El trazado de rayos es similar al casting de rayos, pero emplea una simulación óptica más avanzada y, por lo general, utiliza técnicas de Monte Carlo para obtener resultados más realistas a una velocidad que a menudo es órdenes de magnitud más rápida.

El cuarto tipo de técnica de transporte de luz, la radiosidad , generalmente no se implementa como una técnica de renderizado, sino que calcula el paso de la luz cuando sale de la fuente de luz e ilumina las superficies. Estas superficies generalmente se renderizan en la pantalla utilizando una de las otras tres técnicas.

La mayoría de los programas avanzados combinan dos o más de las técnicas para obtener resultados suficientemente buenos a un costo razonable.

Otra distinción es entre los algoritmos de orden de la imagen , que iteran sobre los píxeles del plano de la imagen, y los algoritmos de orden de los objetos , que iteran sobre los objetos de la escena. Generalmente, el orden de los objetos es más eficiente, ya que normalmente hay menos objetos en una escena que píxeles.

Renderizado y rasterizado de líneas de exploración

Representación del telescopio europeo extremadamente grande .

Una representación de alto nivel de una imagen contiene necesariamente elementos en un dominio diferente al de los píxeles. Estos elementos se denominanprimitivo s. En un dibujo esquemático, por ejemplo, los segmentos de línea y las curvas pueden ser primitivos. En una interfaz gráfica de usuario, las ventanas y los botones pueden ser las primitivas. En la representación de modelos 3D, los triángulos y polígonos en el espacio pueden ser primitivos.

Si un enfoque de renderizado píxel por píxel (orden de imagen) no es práctico o es demasiado lento para alguna tarea, entonces un enfoque de renderizado primitivo por primitivo (orden de objeto) puede resultar útil. Aquí, uno recorre cada una de las primitivas, determina qué píxeles de la imagen afecta y modifica esos píxeles en consecuencia. Esto se llama rasterización y es el método de renderizado utilizado por todas las tarjetas gráficas actuales .

La rasterización suele ser más rápida que la renderización píxel por píxel. Primero, grandes áreas de la imagen pueden estar vacías de primitivas; La rasterización ignorará estas áreas, pero el renderizado píxel a píxel debe atravesarlas. En segundo lugar, la rasterización puede mejorar la coherencia de la caché y reducir el trabajo redundante aprovechando el hecho de que los píxeles ocupados por una sola primitiva tienden a ser contiguos en la imagen. Por estas razones, la rasterización suele ser el enfoque de elección cuando se requiere una representación interactiva ; sin embargo, el enfoque píxel por píxel a menudo puede producir imágenes de mayor calidad y es más versátil porque no depende de tantas suposiciones sobre la imagen como la rasterización.

La forma más antigua de rasterización se caracteriza por representar una cara completa (primitiva) como un solo color. Alternativamente, la rasterización se puede hacer de una manera más complicada, primero renderizando los vértices de una cara y luego renderizando los píxeles de esa cara como una combinación de los colores de los vértices. Esta versión de rasterización ha superado el método antiguo, ya que permite que los gráficos fluyan sin texturas complicadas (una imagen rasterizada cuando se usa cara a cara tiende a tener un efecto muy similar a un bloque si no está cubierta con texturas complejas; las caras no son suaves porque no hay un cambio de color gradual de un primitivo al siguiente). Este nuevo método de rasterización utiliza las funciones de sombreado más exigentes de la tarjeta gráfica y aún logra un mejor rendimiento porque las texturas más simples almacenadas en la memoria ocupan menos espacio.A veces, los diseñadores utilizarán un método de rasterización en algunas caras y el otro método en otras según el ángulo en el que esa cara se encuentra con otras caras unidas, lo que aumenta la velocidad y no perjudica el efecto general.

Ray casting

En la proyección de rayos, la geometría que se ha modelado se analiza píxel a píxel, línea por línea, desde el punto de vista hacia afuera, como si proyectara rayos desde el punto de vista. Cuando un objeto se cruza , el valor del color en el punto puede evaluarse utilizando varios métodos. En el más simple, el valor de color del objeto en el punto de intersección se convierte en el valor de ese píxel. El color se puede determinar a partir de un mapa de textura . Un método más sofisticado consiste en modificar el valor del color mediante un factor de iluminación, pero sin calcular la relación con una fuente de luz simulada. Para reducir los artefactos, se pueden promediar varios rayos en direcciones ligeramente diferentes.

El lanzamiento de rayos implica calcular la "dirección de la vista" (desde la posición de la cámara) y seguir incrementalmente a lo largo de ese "lanzamiento de rayos" a través de "objetos 3D sólidos" en la escena, mientras se acumula el valor resultante de cada punto en el espacio 3D. Esto está relacionado y es similar al "ray tracing" excepto que el raycast generalmente no "rebota" en las superficies (donde el "ray tracing" indica que está trazando la trayectoria de las luces, incluidos los rebotes). "Proyección de rayos" implica que el rayo de luz sigue una trayectoria recta (que puede incluir viajar a través de objetos semitransparentes). El reparto de rayos es un vector que puede originarse en la cámara o en el punto final de la escena ("de atrás hacia adelante" o "de adelante hacia atrás"). A veces, el valor de luz final se deriva de un "función de transferencia "y, a veces, se utiliza directamente.

Además, se pueden emplear simulaciones aproximadas de propiedades ópticas: se realiza un cálculo simple del rayo desde el objeto hasta el punto de vista. Se hace otro cálculo del ángulo de incidencia de los rayos de luz de la (s) fuente (s) de luz, y a partir de estos, así como de las intensidades especificadas de las fuentes de luz, se calcula el valor del píxel. Otra simulación usa iluminación trazada a partir de un algoritmo de radiosidad, o una combinación de estos dos.

Trazado de rayos

Spiral Sphere y Julia, Detail , una imagen generada por computadora creada por el artista visual Robert W. McGregor usando solo POV-Ray 3.6 y su lenguaje de descripción de escena incorporado.

El trazado de rayos tiene como objetivo simular el flujo natural de luz, interpretado como partículas. A menudo, los métodos de trazado de rayos se utilizan para aproximar la solución a la ecuación de renderizado aplicándole métodos de Monte Carlo . Algunos de los métodos más utilizados son el trazado de ruta , el trazado de ruta bidireccional o el transporte ligero de Metropolis , pero también se utilizan métodos semirrealistas , como el trazado de rayos Whitted Style o los híbridos. Si bien la mayoría de las implementaciones permiten que la luz se propague en líneas rectas, existen aplicaciones para simular efectos espaciotemporales relativistas. [1]

En una representación final de calidad de producción de un trabajo con trazado de rayos, generalmente se disparan múltiples rayos para cada píxel y se trazan no solo hasta el primer objeto de intersección, sino más bien, a través de una serie de 'rebotes' secuenciales, utilizando las leyes conocidas de ópticas como "el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión" y leyes más avanzadas que se ocupan de la refracción y la rugosidad de la superficie.

Una vez que el rayo encuentra una fuente de luz, o más probablemente una vez que se ha evaluado un número límite establecido de rebotes, la iluminación de la superficie en ese punto final se evalúa utilizando las técnicas descritas anteriormente, y los cambios a lo largo del camino a través de los diversos rebotes se evalúan para estimar un valor observado en el punto de vista. Todo esto se repite para cada muestra, para cada píxel.

En el trazado de rayos de distribución , en cada punto de intersección, se pueden generar múltiples rayos. En el seguimiento de ruta , sin embargo, sólo un único rayo o ninguno se dispara en cada intersección, la utilización de la naturaleza estadística de Monte Carlo experimentos.

Como método de fuerza bruta, el trazado de rayos ha sido demasiado lento para considerarlo en tiempo real, y hasta hace poco demasiado lento incluso para considerarlo en cortometrajes de cualquier grado de calidad, aunque se ha utilizado para secuencias de efectos especiales y en publicidad. , donde se requiere una pequeña porción de metraje de alta calidad (quizás incluso fotorrealista ).

Sin embargo, los esfuerzos de optimización para reducir el número de cálculos necesarios en partes de un trabajo donde los detalles no son altos o no dependen de las características del trazado de rayos han llevado a una posibilidad realista de un uso más amplio del trazado de rayos. Ahora hay algunos equipos de trazado de rayos acelerados por hardware, al menos en la fase de prototipo, y algunas demostraciones de juegos que muestran el uso de software en tiempo real o trazado de rayos por hardware.

Radiosidad

La radiosidad es un método que intenta simular la forma en que las superficies iluminadas directamente actúan como fuentes de luz indirecta que iluminan otras superficies. Esto produce un sombreado más realista y parece capturar mejor el " ambiente " de una escena interior. Un ejemplo clásico es la forma en que las sombras "abrazan" las esquinas de las habitaciones.

La base óptica de la simulación es que una parte de la luz difusa de un punto determinado en una superficie determinada se refleja en un amplio espectro de direcciones e ilumina el área a su alrededor.

La técnica de simulación puede variar en complejidad. Muchas representaciones tienen una estimación muy aproximada de la radiosidad, simplemente iluminando una escena entera muy levemente con un factor conocido como ambiente. Sin embargo, cuando la estimación de radiosidad avanzada se combina con un algoritmo de trazado de rayos de alta calidad, las imágenes pueden mostrar un realismo convincente, especialmente para escenas en interiores.

En la simulación avanzada de radiosidad, los algoritmos recursivos de elementos finitos "rebotan" la luz de un lado a otro entre las superficies del modelo, hasta que se alcanza algún límite de recursividad. La coloración de una superficie de esta manera influye en la coloración de una superficie vecina y viceversa. Los valores de iluminación resultantes en todo el modelo (a veces incluso para espacios vacíos) se almacenan y utilizan como entradas adicionales cuando se realizan cálculos en un modelo de proyección de rayos o de trazado de rayos.

Debido a la naturaleza iterativa / recursiva de la técnica, los objetos complejos son particularmente lentos de emular. Antes de la estandarización del cálculo rápido de radiosidad, algunos artistas digitales usaban una técnica denominada vagamente radiosidad falsa al oscurecer áreas de mapas de textura correspondientes a esquinas, juntas y huecos, y aplicarlos mediante autoiluminación o mapeo difuso para renderizado de línea de exploración. Incluso ahora, los cálculos avanzados de radiosidad pueden reservarse para calcular el ambiente de la habitación, a partir de la luz que se refleja en las paredes, el piso y el techo, sin examinar la contribución que los objetos complejos hacen a la radiosidad, o los objetos complejos pueden reemplazarse en el cálculo de radiosidad. con objetos más simples de tamaño y textura similares.

Los cálculos de radiosidad son independientes del punto de vista, lo que aumenta los cálculos involucrados, pero los hace útiles para todos los puntos de vista. Si hay poca reorganización de los objetos de radiosidad en la escena, los mismos datos de radiosidad se pueden reutilizar para varios fotogramas, lo que hace que la radiosidad sea una forma efectiva de mejorar la planitud del lanzamiento de rayos, sin afectar seriamente el tiempo de renderizado general por fotograma. .

Debido a esto, la radiosidad es un componente principal de los principales métodos de renderizado en tiempo real, y se ha utilizado de principio a fin para crear una gran cantidad de películas animadas de dibujos animados en 3D de larga duración muy conocidas.

Muestreo y filtrado

Un problema con el que debe lidiar cualquier sistema de renderizado, independientemente del enfoque que adopte, es el problema del muestreo . Esencialmente, el proceso de renderizado intenta representar una función continua desde el espacio de la imagen hasta los colores utilizando un número finito de píxeles. Como consecuencia del teorema de muestreo de Nyquist-Shannon (o teorema de Kotelnikov), cualquier forma de onda espacial que se pueda mostrar debe constar de al menos dos píxeles, que es proporcional a la resolución de la imagen . En términos más simples, esto expresa la idea de que una imagen no puede mostrar detalles, picos o valles en color o intensidad, que sean menores a un píxel.

Si se utiliza un algoritmo de renderizado ingenuo sin ningún filtrado, las altas frecuencias en la función de imagen provocarán un alias desagradable en la imagen final. Aliasing típicamente se manifiesta como el efecto de escalón , o bordes dentados en objetos donde la cuadrícula de píxeles es visible. Para eliminar el alias, todos los algoritmos de renderizado (si van a producir imágenes atractivas) deben usar algún tipo de filtro de paso bajo en la función de imagen para eliminar las frecuencias altas, un proceso llamado antialiasing .

Optimización

Debido a la gran cantidad de cálculos, un trabajo en progreso generalmente solo se representa con el detalle apropiado para la parte del trabajo que se está desarrollando en un momento dado, por lo que en las etapas iniciales de modelado, se puede usar wireframe y ray casting, incluso cuando la salida de destino es el trazado de rayos con radiosidad. También es común renderizar solo partes de la escena con gran detalle y eliminar objetos que no son importantes para lo que se está desarrollando actualmente.

Para el tiempo real, es apropiado simplificar una o más aproximaciones comunes y sintonizar los parámetros exactos del escenario en cuestión, que también se ajusta a los parámetros acordados para obtener el máximo provecho de la inversión.

Núcleo académico

La implementación de un renderizador realista siempre tiene algún elemento básico de simulación o emulación física, algún cálculo que se asemeja o abstrae un proceso físico real.

El término " basado físicamente " indica el uso de modelos físicos y aproximaciones que son más generales y ampliamente aceptados fuera de la representación. Un conjunto particular de técnicas relacionadas se ha ido estableciendo gradualmente en la comunidad de renderizado.

Los conceptos básicos son moderadamente sencillos, pero difíciles de calcular; y un único algoritmo o enfoque elegante ha sido esquivo para los renderizadores de propósito más general. Para satisfacer las demandas de robustez, precisión y practicidad, una implementación será una combinación compleja de diferentes técnicas.

La investigación de renderizado se ocupa tanto de la adaptación de modelos científicos como de su aplicación eficiente.

La ecuación de renderizado

Este es el concepto académico / teórico clave en el renderizado. Sirve como la expresión formal más abstracta del aspecto no perceptual de la interpretación. Todos los algoritmos más completos pueden verse como soluciones a formulaciones particulares de esta ecuación.

Significado: en una posición y dirección particulares, la luz saliente (L o ) es la suma de la luz emitida (L e ) y la luz reflejada. La luz reflejada es la suma de la luz entrante (L i ) de todas las direcciones, multiplicada por la reflexión de la superficie y el ángulo entrante. Al conectar la luz exterior con la luz interior, a través de un punto de interacción, esta ecuación representa todo el "transporte de luz", todo el movimiento de la luz, en una escena.

La función de distribución de reflectancia bidireccional

La función de distribución de reflectancia bidireccional (BRDF) expresa un modelo simple de interacción de la luz con una superficie de la siguiente manera:

La interacción de la luz a menudo se aproxima mediante modelos aún más simples: reflexión difusa y reflexión especular, aunque ambos TAMBIÉN pueden ser BRDF.

Óptica geométrica

El renderizado se ocupa prácticamente exclusivamente del aspecto de partículas de la física de la luz, conocido como óptica geométrica . Tratar la luz, en su nivel básico, como partículas rebotando es una simplificación, pero apropiado: los aspectos ondulantes de la luz son insignificantes en la mayoría de las escenas y son significativamente más difíciles de simular. Los fenómenos de aspecto de onda notables incluyen la difracción (como se ve en los colores de los CD y DVD ) y la polarización (como se ve en las pantallas LCD ). Ambos tipos de efecto, si es necesario, se realizan mediante un ajuste orientado a la apariencia del modelo de reflexión.

Percepción visual

Aunque recibe menos atención, la comprensión de la percepción visual humana es valiosa para la renderización. Esto se debe principalmente a que la visualización de imágenes y la percepción humana tienen rangos restringidos. Un renderizador puede simular una amplia gama de brillo y color de luz, pero las pantallas actuales (pantalla de película, monitor de computadora, etc.) no pueden manejar tanto, y algo debe descartarse o comprimirse. La percepción humana también tiene límites, por lo que no es necesario proporcionar imágenes de gran alcance para crear realismo. Esto puede ayudar a resolver el problema de encajar imágenes en las pantallas y, además, sugerir qué atajos podrían usarse en la simulación de renderizado, ya que ciertas sutilezas no se notarán. Este tema relacionado es el mapeo de tonos .

Las matemáticas utilizadas en la representación incluyen: álgebra lineal , cálculo , matemáticas numéricas , procesamiento de señales y métodos de Monte Carlo .

El procesamiento de películas a menudo se lleva a cabo en una red de computadoras estrechamente conectadas conocida como granja de procesamiento .

La corriente [ ¿cuándo? ] lo último en descripción de imágenes 3-D para la creación de películas es el lenguaje de descripción de escenas de Mental Ray diseñado en Mental Images y RenderMan Shading Language diseñado en Pixar [2] (compárelo con formatos de archivo 3D más simples como VRML o API como OpenGL y DirectX adaptado para aceleradores de hardware 3D).

Otros renderizadores (incluidos los propietarios) pueden y se usan a veces, pero la mayoría de los otros renderizadores tienden a perder una o más de las características que a menudo se necesitan, como un buen filtrado de texturas, almacenamiento en caché de texturas, sombreadores programables, tipos de geometría de alta gama como cabello, subdivisión o superficies nurbs con teselación bajo demanda, almacenamiento en caché de geometría, trazado de rayos con almacenamiento en caché de geometría, mapeo de sombras de alta calidad , implementaciones de velocidad o sin patente. Otras características muy buscadas en estos días pueden incluir la representación fotorrealista interactiva  (IPR) y la representación / sombreado de hardware.

Cronología de importantes ideas publicadas

Representación de un satélite ESTCube-1
  • 1968 Ray casting [3]
  • 1970 Renderizado de Scanline [4]
  • 1971 Gouraud sombreado [5]
  • 1973 Sombreado Phong [6] [7]
  • 1973 Reflexión Phong [6]
  • 1973 Reflexión difusa [8]
  • 1973 Destacado espectacular [6]
  • 1973 Reflexión especular [6]
  • 1974 Sprites [9]
  • 1974 Desplazamiento [9]
  • 1974 Mapeo de texturas [10]
  • 1974 Z-buffering [10]
  • 1976 Cartografía ambiental [11]
  • 1977 Blinn sombreado [12]
  • 1977 Desplazamiento lateral [13]
  • 1977 volúmenes de sombra [14]
  • 1978 Mapeo de sombras [15]
  • 1978 Mapeo de relieve [16]
  • 1979 Mapa de azulejos [17]
  • Árboles BSP de 1980 [18]
  • 1980 Trazado de rayos [19]
  • 1981 Parallax scroll [20]
  • 1981 Sprite zoom [21]
  • 1981 Cook shader [22]
  • Mapas MIP de 1983 [23]
  • 1984 Rastreo de rayos de octárbol [24]
  • 1984 Composición alfa [25]
  • 1984 Trazado de rayos distribuido [26]
  • 1984 Radiosidad [27]
  • 1985 Desplazamiento de filas / columnas [28]
  • 1985 hemicubo radiosidad [29]
  • 1986 Seguimiento de fuentes de luz [30]
  • 1986 Ecuación de renderizado [31]
  • 1987 Interpretación de Reyes [32]
  • 1988 Señal de profundidad [33]
  • 1988 Niebla a distancia [33]
  • 1988 Revestimiento de azulejos [33]
  • 1991 Suavizado de la línea Xiaolin Wu [34] [35]
  • 1991 Radiosidad jerárquica [36]
  • 1993 Filtrado de texturas [37]
  • 1993 Corrección de perspectiva [38]
  • 1993 Transformación, recorte e iluminación [39]
  • 1993 Iluminación direccional [39]
  • 1993 Interpolación trilineal [39]
  • 1993 Z-sacrificio [39]
  • 1993 Reflectancia de Oren-Nayar [40]
  • 1993 Mapeo de tonos [41]
  • 1993 Dispersión subterránea [42]
  • 1994 Oclusión ambiental [43]
  • 1995 Determinación de superficie oculta [44]
  • 1995 Cartografía de fotones [45]
  • 1996 Anti-aliasing multimuestra [46]
  • 1997 Transporte ligero de Metropolis [47]
  • 1997 Radiosidad instantánea [48]
  • 1998 Remoción de superficies ocultas [49]
  • 2000 Pose deformación del espacio [50]
  • Transferencia de resplandor precalculada de 2002 [51]

Ver también

  • Gráficos por computadora en 2D
  •  Gráficos 3D por computadora : gráficos que utilizan una representación tridimensional de datos geométricos.
  • Representación 3D  : proceso de conversión de escenas 3D en imágenes 2D
  • Representación artística
  • Representación arquitectónica
  • Aberración cromática  : falla de una lente para enfocar todos los colores en el mismo punto
  • Mapeo de desplazamiento
  • Rasterización de fuentes
  • Iluminación global  : grupo de algoritmos de renderizado utilizados en gráficos por computadora en 3D
  • Canalización de gráficos  : representación 3D
  • Mapa de alturas
  •  Representación de alto rango dinámico : representación de escenas de gráficos por computadora mediante el uso de cálculos de iluminación realizados en alto rango dinámico
  • Modelado y renderizado basado en imágenes
  • Desenfoque de movimiento
  • Renderizado no fotorrealista
  • Mapeo normal
  • Algoritmo del pintor
  • Iluminación por píxel
  • Representación basada en la física  : técnica de gráficos por computadora
  • Pre-renderizado
  • Procesador de imágenes ráster
  • Radiosidad  : método de representación de gráficos por computadora mediante reflexión difusa
  • Trazado de rayos  : método de renderizado
  • Gráficos por computadora en tiempo real
  • Reyes
  • Representación de línea de exploración / algoritmo de línea de exploración  : método de representación de imágenes de gráficos por computadora en 3D
  • Renderizado de software
  • Sprite (gráficos por computadora)  : un mapa de bits 2D que se muestra en la parte superior de una escena más grande
  • Representación imparcial  : tipo de representación en gráficos por computadora
  • Gráficos vectoriales  : imágenes de gráficos por computadora definidas por puntos, líneas y curvas.
  • VirtualGL
  • Modelo virtual
  • Estudio virtual
  • Renderizado de volumen  : técnicas de renderizado 3D
  • Algoritmos de búfer Z

Referencias

  1. ^ "Ray-tracing relativista: simulación de la apariencia visual de objetos que se mueven rápidamente". 1995. CiteSeerX  10.1.1.56.830 . Cite journal requiere |journal=( ayuda )
  2. ^ Raghavachary, Saty (30 de julio de 2006). "Una breve introducción a RenderMan" . ACM SIGGRAPH 2006 Cursos sobre - SIGGRAPH '06 . ACM. pag. 2. doi : 10.1145 / 1185657.1185817 . ISBN 978-1595933645. S2CID  34496605 . Consultado el 7 de mayo de 2018 , a través de dl.acm.org.
  3. ^ Appel, A. (1968). "Algunas técnicas para sombrear renderizados de sólidos con máquinas" (PDF) . Actas de la Spring Joint Computer Conference . 32 . págs. 37–49. Archivado (PDF) desde el original el 13 de marzo de 2012.
  4. ^ Bouknight, WJ (1970). "Un procedimiento para la generación de presentaciones gráficas computarizadas en semitonos tridimensionales". Comunicaciones de la ACM . 13 (9): 527–536. doi : 10.1145 / 362736.362739 . S2CID 15941472 . 
  5. ^ Gouraud, H. (1971). "Sombreado continuo de superficies curvas" (PDF) . Transacciones IEEE en computadoras . 20 (6): 623–629. doi : 10.1109 / tc.1971.223313 . Archivado desde el original (PDF) el 2 de julio de 2010.
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Lectura adicional

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Enlaces externos

  • GPU Rendering Magazine , revista CGI en línea sobre las ventajas del renderizado GPU
  • SIGGRAPH  - el grupo de interés especial de ACM en gráficos - la asociación y conferencia académica y profesional más grande
  • Lista de enlaces a (recientes, a partir de 2004) artículos siggraph (y algunos otros) en la web