Distancia Niebla: Explorando la frontera visual: información sobre la niebla a distancia de la visión por computadora

Por Fouad Sabry

Qué es la niebla a distancia

La niebla a distancia es una técnica utilizada en gráficos por computadora en 3D para mejorar la percepción de la distancia sombreando objetos distantes de manera diferente.

Cómo te beneficiarás

(I) Insights y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Niebla a distancia

Capítulo 2: Renderizado (gráficos por computadora)

Capítulo 3: Algoritmo de pintor

Capítulo 4: Sombreado Gouraud

Capítulo 5: Mapeo de texturas

Capítulo 6: Perspectiva forzada

Capítulo 7: Sombreado

Capítulo 8: 2.5D

Capítulo 9: Nivel de detalle (gráficos por computadora)

Capítulo 10: Perspectiva aérea

(II) Respondiendo a las principales preguntas del público sobre la niebla a distancia.

(III) Ejemplos del mundo real para el uso de la niebla a distancia en muchos campos.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieran ir más allá del conocimiento o información básica de cualquier tipo. de Distancia Niebla.

 

 

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 4 may 2024

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Capítulo 1: Niebla de distancia

En gráficos por computadora en 3D, la niebla de distancia es un método utilizado para mejorar la ilusión de distancia coloreando objetos distantes de manera diferente. Este enfoque simula el impacto de la dispersión de la luz, lo que reduce el contraste de objetos distantes, particularmente en contextos al aire libre.

Debido a la dispersión, la visibilidad en una neblina natural disminuye exponencialmente, no linealmente, con la distancia. El color de la neblina está determinado por el color de la luz dispersada en la trayectoria de visualización; azul bajo el cielo despejado y rojizo al atardecer, como en el resplandor alpino. Estos matices más sutiles se ilustran en algunas imágenes.

A mediados y finales de la década de 1990, cuando la potencia de procesamiento era insuficiente para mostrar grandes distancias de visualización, se utilizó el recorte para simular la niebla de distancia. Al agregar una niebla de rango medio, los polígonos recortados emergerían a una distancia suficiente para que quedaran enmascarados por la niebla y se desvanecieran a medida que el jugador se acercara.

Ejemplo de niebla lejana

{Fin del capítulo 1}

Capítulo 2: Renderizado (infografía)

Mediante el uso de un software informático, 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. La imagen renderizada se conoce como renderizado. Un archivo de escena que contiene objetos en un lenguaje o estructura de datos especificados con precisión puede definir muchos modelos. El archivo de escena contiene información sobre la geometría, el punto de vista, la textura, la iluminación y el sombreado de la escena. A continuación, los datos del archivo de escena se envían a un programa de renderizado para su procesamiento y salida como una imagen digital o un archivo de imagen de gráficos rasterizados. El término renderizado corresponde a la interpretación que hace un artista de una escena. El renderizado también se refiere al proceso de calcular efectos en una herramienta de edición de video para producir el resultado final de video.

El renderizado es uno de los subtemas más importantes de los gráficos por computadora en 3D, y siempre está interconectado con los demás en la práctica. Es el último paso significativo en la canalización de gráficos, y le da a los modelos y la animación su apariencia final. Desde la década de 1970, a medida que la sofisticación de los gráficos por computadora ha aumentado, el tema se ha vuelto más distinto.

El renderizado tiene aplicaciones en arquitectura, videojuegos, simuladores, efectos visuales de cine y televisión, y visualización de diseños, cada uno de los cuales emplea una combinación única de características y enfoques. Hay numerosos renderizadores disponibles para su uso. Algunos están integrados en paquetes de software de modelado y animación más grandes, mientras que otros son proyectos gratuitos de código abierto. Un renderizador es un programa intrincadamente diseñado basado en varios campos, como la física de la luz, la percepción visual, las matemáticas y la ingeniería de software.

Aunque los detalles técnicos de las tecnologías de renderizado varían, la canalización de gráficos de un dispositivo de renderizado, como una GPU, maneja los problemas generales de la creación de una imagen 2D en una pantalla a partir de una representación 3D contenida en un archivo de escena. Una GPU es un dispositivo diseñado específicamente para ayudar a una CPU a completar cálculos de renderizado sofisticados. El software de renderizado debe resolver la ecuación de renderizado para que una escena parezca relativamente realista y predecible bajo iluminación virtual. La ecuación de renderizado no tiene en cuenta todos los fenómenos de iluminación, sino que sirve como un modelo básico de iluminación para imágenes generadas por ordenador.

Las escenas en gráficos 3D se pueden renderizar por adelantado o generar en tiempo real. El renderizado previo es una técnica lenta y costosa desde el punto de vista computacional que se utiliza a menudo para la creación de películas, en las que las escenas se pueden preparar de antemano, mientras que el renderizado en tiempo real se utiliza normalmente para videojuegos 3D y otras aplicaciones que deben generar escenas en tiempo real. La aceleración del hardware 3D puede mejorar el rendimiento de renderizado en tiempo real.

Cuando se completa la imagen previa (a menudo un boceto de estructura alámbrica), el renderizado se utiliza para agregar texturas de mapa de bits o de procedimiento, luces, mapeo de relieve y la ubicación relativa de los objetos. El producto final es una imagen terminada que el consumidor o público objetivo observa.

Se deben producir varias imágenes (fotogramas) y unirlas en una herramienta de creación de animaciones para crear una animación de película. La mayoría de las aplicaciones de edición de imágenes 3D pueden hacerlo.

Una imagen renderizada puede ser comprendida en función de sus características visuales. La investigación y el progreso en renderizado se han inspirado en gran medida en la búsqueda de técnicas de simulación eficientes. Algunos están directamente relacionados con algoritmos y métodos particulares, mientras que otros se generan de forma colaborativa.

El sombreado es la forma en que cambian el tono y la luminancia de una superficie en función de la iluminación.

Mapeo de texturas: una técnica para impartir detalles de la superficie

El mapeo de relieve es una técnica para replicar la rugosidad de la superficie a pequeña escala.

Medio de nebulización/participación: atenuación de la luz a medida que pasa a través de una atmósfera o aire opaco.

Las sombras son el resultado del bloqueo de la luz.

Oscuridad variable resultante de fuentes de luz parcialmente ocluidas.

Reflexión: reflexión altamente reflectante o similar a un espejo

Transmisión nítida de la luz a través de objetos opacos.

Translucidez: transmisión de luz muy dispersa a través de objetos opacos

La refracción es el fenómeno de flexión de la luz asociado con la transparencia.

La difracción es la curvatura, propagación e interferencia de la luz que perturba los rayos que viaja a través de un objeto o abertura.

La iluminación indirecta se refiere a las superficies que se iluminan con luz reflejada por otras superficies en lugar de una fuente de luz directa (también conocida como iluminación global)

La cáustica (un tipo de iluminación indirecta) es el reflejo de la luz en un objeto brillante o el enfoque de la luz a través de un objeto transparente para crear reflejos deslumbrantes en otro objeto.

Profundidad de campo: cuando los objetos