Sombreado

El sombreado se refiere a la representación de la percepción de la profundidad en modelos 3D (dentro del campo de gráficos 3D por computadora ) o ilustraciones (en artes visuales ) variando el nivel de oscuridad . [1] El sombreado trata de aproximarse al comportamiento local de la luz en la superficie del objeto y no debe confundirse con las técnicas de adición de sombras, como el mapeo de sombras o los volúmenes de sombra , que caen bajo el comportamiento global de la luz.

El sombreado se usa tradicionalmente en el dibujo para representar un rango de oscuridad mediante la aplicación de medios más densos o con un tono más oscuro para las áreas más oscuras, y menos densos o con un tono más claro para las áreas más claras. Los patrones de luz, como los objetos que tienen áreas claras y sombreadas, ayudan a crear la ilusión de profundidad en el papel. [2] [3]

Hay varias técnicas de sombreado, incluido el sombreado cruzado , donde se dibujan líneas perpendiculares de proximidad variable en un patrón de cuadrícula para sombrear un área. Cuanto más juntas estén las líneas, más oscura aparecerá el área. Asimismo, cuanto más separadas estén las líneas, más clara aparecerá el área.

El sombreado en polvo es un método de sombreado de bocetos . En este estilo, se utilizan polvo para difuminar y tocones de papel para hacer un dibujo. (Puede ser de color). El polvo para difuminar es suave y no tiene partículas brillantes. El papel a utilizar debe tener pequeños granos para que el polvo permanezca en el papel.

En gráficos por computadora , el sombreado se refiere al proceso de alterar el color de un objeto/superficie/polígono en la escena 3D, basado en cosas como (pero no limitado a) el ángulo de la superficie a las luces, su distancia a las luces, su ángulo a la Propiedades de la cámara y del material (por ejemplo , función de distribución de reflectancia bidireccional ) para crear un efecto fotorrealista .

El sombreado altera los colores de las caras en un modelo 3D según el ángulo de la superficie con respecto a una fuente de luz o fuentes de luz.

El sombreado de Gouraud (1971) mejoró la apariencia de los objetos curvos.
La interpolación de sombreado de Phong es una técnica de sombreado más realista desarrollada por Bui Tuong Phong en 1973.
El sombreado Gouraud , desarrollado por Henri Gouraud en 1971, fue una de las primeras técnicas de sombreado desarrolladas para gráficos 3D por computadora .
Imagen renderizada de una caja. Esta imagen no tiene sombreado en sus caras, sino que utiliza líneas de borde (también conocidas como estructura alámbrica ) para separar las caras y un contorno más audaz para separar el objeto del fondo.
Esta es la misma imagen con las líneas eliminadas; la única indicación de la geometría interior son los puntos de la silueta del objeto .
Este es el mismo objeto renderizado con sombreado plano . El color de las 3 caras frontales visibles se ha establecido en función de su ángulo (determinado por el vector normal ) con respecto a las fuentes de luz.
Efectos de sombreado de un reflector usando un trazador de rayos
Dos cajas renderizadas con OpenGL . (Tenga en cuenta que el color de las dos caras frontales es el mismo aunque uno esté más lejos).
El mismo modelo renderizado con ARRIS CAD , que implementa la disminución de la distancia para hacer que las superficies que están más cerca del ojo sean más brillantes.
Sombreado plano de un cuboide texturizado
Reconstrucción " Forma a partir del sombreado "