Render

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Motores de Render

Al proceso final de generación de imágenes sintéticas a partir de una escena tridimensional se le conoce como Render, la simulación de efectos y la calidad alcanzada están relacionadas con el motor instalado, éste requiere un gran nivel de cómputo debido a la cantidad de procesos físicos complejos.

Para poder catalogar y entender los tiempos de cálculo y rendimiento de losmotores de Render al interpretar imágenes sintéticas, se clasifican en dos tipos: exactos y aproximados, esto obedece a los algoritmos con los que se calcula la incidencia de la luz en los objetos.

La técnica exacta se basa en una resolución directa de una ecuación de Render mediante el método Monte Carlo o Quasi Monte Carlo, mientras que los aproximados comúnmente lo hacen calculando unamalla de fotones y su irradiación en una escena, son los Renders de tipo aproximado los que cumplen las características de esta investigación; y aunque son rápidos en su cálculo y nos permiten representar la luz muy cercana a la realidad física, suelen ser poco precisos, crean ruido y consumen gran cantidad de memoria al usarlos sin experiencia previa.

3.1 Métodos de iluminación

Trazar orecolectar rayos
a) El trazado envía rayos desde las luces hacia la escena.
b) Los de recolección envían rayos desde la cámara,

Las ventajas de los métodos de trazado son que pueden simular con facilidad algunos efectos característicos, la desventaja es el desperdicio de tiempo de cálculo ya que ignoran la visibilidad y resolución de objetos.

En cambio los métodos de recolección son máseficientes pues son adaptables a las características de la escena pudiendo simular objetos luminosos.

Al mismo tiempo nos enfrentamos a otra dificultad y tiene que ver con la dependencia de la luz, como ejemplo en una escena fotométrica utilizando una luz avanzada llamada radiosity la escena tendrá que ser recalculada cuando cambiemos la vista o agreguemos objetos a la escena, sin embargo sies una escena estática esta será una excelente decisión, comúnmente este método es utilizado para videojuegos y escenas arquitectónicas.

En general, se entiende que la mayoría de los motores en la práctica combinan las técnicas y permiten utilizar diferentes soluciones mediante el cambio de algunos argumentos solamente.

3.2 Características de los motores de Render
Podemos instalar variosotros motores de Render como plug-ins, estos pueden ser open source o de propietario. De toda la gama existente, nos interesan básicamente dos:

* Mental Ray
* V Ray

Mental Ray
Es desarrollado por una compañía fundada en 1986 (Mental Images GMBH, 2009) y que desde la década de los ‘90 ha colaborado estrechamente con los principales programas de modelado y simulación 3D:

*Wavefront
* Soft Image
* 3D Studio
* Maya

Incluye, desde sus inicios, raytracing y radiosidad y diversos sistemas de mejora de los tipos de luz, además de acelerar considerablemente el tiempo de cálculo. Fue una de las primeras en incorporar con efectividad photon mapping.

V-Ray
Desarrollado por Chaos Group (Chaosgroup, 2005), una compañía búlgara que ha trabajado para lasprincipales compañías cinematográficas y ha ganado unos cuantos premios internacionales con sus trabajos. También ha producido software desde principios del 2000, el principal de los cuales es V-Ray, utiliza proyección de fotones e irradiación con un tipo de luz de área y volumétrica.
3.2.1 Mental Ray
La versión de Mental Ray incluida en 3DS MAX permite generar simulaciones para iluminación global,raytrace y efectos cáusticos.

Un multiplicador de iluminación al igual que las luces estándar controla la intensidad de la iluminación, no se utilizan unidades reales, como en la radiosidad. Por otra parte, es posible calcular efectos de iluminación global, si bien el cálculo se basa en una simulación física, es más exacto en la emisión de fotones que con Light tracer. Al definir una luz, se...
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