Renderización

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Imagen renderizada.
Imagen renderizada.

Renderización (del inglés render) es un término usado en jerga informática para referirse al proceso de generar una imagen, fotorrealista o no, partiendo de un modelo en 2D o 3D. Este término técnico es utilizado por los animadores o productores audiovisuales y en programas de diseño en 3D como por ejemplo Cinema 4D, 3DS Max, Maya, Blender, SolidWorks, Source Filmmaker, etc.

La computación gráfica (CG) actualmente se aplica en muchos sectores de la industria, entre los que se pueden destacar los de diseño, arquitectura,[1]​ ingeniería, publicidad, infografía, cine, y mercadotecnia inmobiliaria, entre otros. El proceso de renderizado se desarrolla con el fin de generar en un espacio 3D formado por estructuras poligonales: una simulación realista del comportamiento tanto de luces, texturas y materiales (agua, madera, metal, plástico, tejidos, etcétera) como también de los comportamientos físicos (animación). Es el caso de la simulación de colisiones y fluidos, simulando ambientes y estructuras físicas verosímiles. Una de las partes más importantes de los programas dedicados a la renderización es el motor de renderizado, el cual es capaz de realizar complejos cálculos como radiosidad, raytrace (trazador de rayos), canal alfa, reflexión, refracción o iluminación global (GI). Esto permitirá que la simulación de condiciones físicas y lumínicas sea lo suficientemente realista, llegando en muchos casos a ser difícil diferenciar una fotografía de un dibujo. Cabe destacar que aun así, son programas de una gran complejidad de uso con una curva de aprendizaje muy alta, ya que no son intuitivos ni automatizados requiriendo una gran pericia de sus operadores para llegar a resultados óptimos.

Cuando se trabaja en un programa de diseño 3D por computadora, por lo general los resultados no pueden ser visualizados en tiempo real, no obstante la última generación de programas de renderizado han comenzado a modificar esta realidad apoyándose en las actuales placas de vídeo con procesadores dedicados permitiendo visualizar en tiempo real el acabado final de una escena 3D, aun así esto solo se suele aplicar a escenas sencillas no siendo aun aplicable para escenas de mayor complejidad ya que esto requiere una potencia de cálculo demasiado elevada por lo que se opta por crear el entorno 3D con una forma de visualización más simple para luego generar el lento proceso de renderización y así conseguir los resultados finales deseados. El tiempo de renderización depende en gran medida de los parámetros establecidos en los materiales y luces, así como de la configuración del motor de renderización.

En realidad, el término renderizar no es exclusivo del mundo 3D, si bien este es el ámbito en el que más se utiliza. Para ser exactos, una renderización es una imagen final creada o generada por ecuaciones o cálculos matemáticos que realiza una computadora en un programa determinado, y puede ser una imagen 2D. A modo de ejemplo, se pueden citar los fractales, que mediante una ecuación matemática, generan una imagen basada en patrones cíclicos. El degradado de un color en Corel Draw se produce gracias a que el programa realiza los cálculos necesarios que van de un color a otro, y el renderizado final muestra una variación gradual de ese color a otro. Es erróneo pensar que la palabra renderización se basa exclusivamente en calcular luz, cuando en realidad también calcula colores, y específicamente en un entorno 3D, hace otros cálculos mucho más complejos, como por ejemplo, transparencia, oclusión (objetos que tapan a otros objetos), perspectiva según la lente de la cámara, reflexión, refracción, mapeado de color, mapeado de protuberancias, mapeado de normales, mapeado de brillo, mapeado de transparencia, etc. Todos estos elementos están relacionados y condicionados por la luz, y cómo se comporta esta en la realidad para imitarla en el mundo digital. Photoshop también renderiza una imagen cada vez que se aplica un filtro a una imagen determinada, y el grado de complejidad del filtro (o sea, de las ecuaciones matemáticas que debe realizar) determinará el tiempo que tarda en representar la imagen final. Quizás el término más adecuado a la palabra renderizar sea el de representación gráfica:[cita requerida] es la imagen gráfica final del producto de una serie de ecuaciones matemáticas generadas en una computadora a través de un software específico.

Normalmente cada aplicación de 3D cuenta con su propio motor de renderizado, pero cabe aclarar que existen complementos que se dedican a hacer el cálculo dentro del programa, utilizando fórmulas especiales. Es el caso de los conocidos motores V-Ray y Mental Ray, actualmente, los más populares dentro de los motores de renderizado. En el caso de los videojuegos, normalmente se utilizan imágenes prerrenderizadas para generar las texturas y así ayudar al equipo ya sea una consola o un pc a trabajar en el entorno virtual con mucha más fluidez, (aun así los actuales juegos tiene una gran demanda tanto de procesador, placa de vídeo y memoria RAM).

Prerrenderización[editar]

La prerrenderización se basa en el uso de la imagen o textura en un juego que fue renderizada a través de un motor gráfico mucho más potente que el que se usa en el juego (uno profesional), por lo cual el motor gráfico del juego solo se ocupa de calcular la posición de esa textura y no de todo su contenido, ya que es mucho más fácil para un ordenador calcular píxeles que montones de polígonos texturados y afectados por luces, sombras, reflejos, etc.

Se utilizaba mucho principalmente en juegos antiguos (anteriores al 2003 se podría decir), que eran una mezcla de 3D y 2D, ya que lo único que el motor gráfico calculaba en 3 dimensiones eran los objetos dinámicos (personajes, objetos que podían ser guardados o utilizados, etc.) mientras que los fondos eran una textura inmóvil. Se usaban cajas de colisión para que un personaje pudiera simular estar golpeando los objetos de esa textura inmóvil, y así no traspasarlos. La principal desventaja de este método era que no se podía usar una cámara libre, sino que el campo de visión del jugador se basaba en un montón de posiciones predeterminadas de la cámara teniendo en cuenta la posición del personaje. Este método se utilizó mucho en los primeros juegos de series como Resident Evil y en Dino Crisis 2, entre otros.

Actualmente la prerrenderización se usa solo para texturar objetos 3D estáticos. Por ejemplo, prerrenderizando una pared en la cual hay una sombra, se consigue que el motor gráfico no tenga que calcular en cada fotograma la posición y todas las características de la sombra, si no solamente la imagen previamente asignada al objeto. También para otros detalles mínimos, aunque posiblemente en el futuro prácticamente no se necesite debido a que le quita dinamismo a los gráficos: tomando como ejemplo la sombra prerrenderizada del caso anterior, esa sombra no podría ya ser modificada en otros aspectos como la luz o la posición del objeto que la está generando, ya que el motor gráfico no lo está calculando.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Ejemplo de renderizados para arquitectura: Icaras

Enlaces externos[editar]