Iluminación volumétrica

La iluminación volumétrica, también conocida como "rayos de Dios, es una técnica utilizada en gráficos de computadora en 3D para agregar efectos de iluminación a una escena renderizada. Permite al espectador ver rayos de luz brillando a través del entorno. Ejemplos de iluminación volumétrica son ver rayos de sol brillando a través de una ventana y ver rayos de sol irradiando cuando el Sol está debajo del horizonte, también conocidos como rayos crepusculares. El término parece haber sido introducido desde la cinematografía y ahora se aplica ampliamente al modelado y renderizado en 3D, especialmente en el desarrollo de videojuegos en 3D.

En la iluminación volumétrica, el cono de luz emitido por una fuente de luz se modela como un objeto transparente y se considera un contenedor de un "volumen". Como resultado, la luz tiene la capacidad de dar el efecto de atravesar un aerosol tridimensional real (por ejemplo, niebla, polvo, humo o vapor) que se encuentra dentro de su volumen, tal como sucede en el mundo real.

La iluminación volumétrica requiere dos componentes: un mapa de sombras del espacio de luz y un búfer de profundidad. Comenzando en el plano de recorte cercano de la cámara, se traza toda la escena y los valores de muestreo se acumulan en el búfer de entrada. Para cada muestra, se determina si la muestra está iluminada por la fuente de luz que se está procesando utilizando el mapa de sombras como comparación. Solo las muestras iluminadas afectarán el color final del píxel.

Esta técnica básica funciona, pero requiere más optimización para funcionar en tiempo real. Una forma de optimizar los efectos de iluminación volumétrica es renderizar el volumen de iluminación con una resolución mucho más gruesa que la que utiliza el contexto gráfico. Esto crea algunos artefactos de aliasing malos, pero eso se puede corregir fácilmente con un desenfoque. También se puede utilizar un búfer de plantilla como con la técnica de volumen de sombra.

También se puede utilizar otra técnica para proporcionar efectos de iluminación volumétricos generalmente satisfactorios, aunque imprecisos. El algoritmo funciona desenfocando los objetos luminosos alejándolos del centro de la fuente de luz principal. Generalmente, la transparencia se reduce progresivamente con cada paso de desenfoque, especialmente en escenas más luminosas. Tenga en cuenta que esto requiere una fuente de luz en pantalla.

• Aerosol
• haz de luz
  • Viga colimada
  • Sunbeam
    • Rayos crepusculares
• Difusión de luz por partículas
  • Backscatter (fotografía)

• Diccionario de términos gráficos 3D en Tweak3D.net