Las imágenes en 3D tienen el poder de dar vida a las visiones cinematográficas y ayudar a planificar con precisión los paisajes urbanos del mañana. Aquí, el experto en 3D, Ricardo Ortiz explica cómo funciona.
El renderizado 3D está a nuestro alrededor. Desde las grandes películas de acción hasta comerciales de automóviles y vistas previas de los próximos edificios o diseños de productos, la visualización en 3D se ha generalizado tanto y es tan realista que probablemente ni siquiera sepa que está ahí.
En esta pieza introductoria, Ricardo Ortiz de Chaos explica los conceptos básicos del renderizado 3D, desde los métodos computacionales que crean imágenes hasta las técnicas artísticas que crean un excelente contenido generado por computadora (CG) y sus diversos usos.
¿Qué es el renderizado 3D?
En pocas palabras, el renderizado 3D es el proceso de usar una computadora para generar una imagen 2D a partir de una escena tridimensional digital.
Para generar una imagen se utilizan metodologías específicas, software y hardware especiales. Por lo tanto, debemos entender que el renderizado 3D es un proceso, el que construye la imagen.
Tipos de renderizado 3D
Podemos crear diferentes tipos de imagen renderizada; pueden ser realistas o no realistas.
Una imagen realista podría ser un interior arquitectónico que parezca una fotografía, una imagen del diseño de un producto, como un mueble, o la representación de un automóvil. Por otro lado, podemos crear una imagen no realista, como un diagrama de tipo contorno o una imagen de estilo 3D animado y/o con un aspecto 2D tradicional. Técnicamente, podemos visualizar cualquier cosa que podamos imaginar.
¿Cómo se utiliza el renderizado 3D?
El renderizado 3D es una técnica esencial para muchas industrias incluidas arquitectura, diseño de producto, publicidad, video juegos y efectos visuales para filmes, TV y animación.
En diseño y arquitectura, los renders permiten a los creativos comunicar sus ideas de forma clara y transparente. Un render les da la oportunidad de evaluar sus propuestas, experimentar con materiales, realizar estudios de luz y volumen, y contextualizar sus diseños en el mundo real antes de construirlos o fabricarlos.
Para las industrias de medios y entretenimiento, el renderizado 3D es fundamental para la creación de las secuencias y animaciones que cuentan historias, ya sea que estemos viendo una película animada, un drama de época o una secuencia de acción con explosiones, naves del futuro, lugares exóticos, o criaturas extraterrestres.
Visiten nuestra increíble galería para ver el poder del renderizado.
En los últimos años, la evolución de los gráficos por computadora en estas industrias ha reemplazado a las técnicas tradicionales. Por ejemplo, los efectos especiales están siendo reemplazados por efectos visuales, lo que significa que los especialistas ya no arriesgan sus vidas en accidentes automovilísticos.
En publicidad, me atrevería a decir que el 90% de los comerciales de automóviles son CG, o incluso más. En la industria de la arquitectura, muchas técnicas tradicionales para crear representaciones, como modelos a escala, se han reemplazado con imágenes fotorrealistas para garantizar que podamos apreciar exactamente cómo se verá algo una vez que esté construido.
La optimización de procesos, la reducción de costos y la demanda de resultados de mejor calidad han ayudado a la tecnología a evolucionar. El hardware es más poderoso que nunca y el cambio al CG (generado por computadora) fue inevitable.
¿Cómo se genera una imagen renderizada en 3D?
Para generar imágenes y animaciones por computadora se utilizan dos softwares con características diferentes: los motores de render y los motores de juegos. Los motores de renderizado utilizan una técnica llamada ray tracing, mientras que los motores de juegos una llamada rasterization—y algunos motores combinan ambas técnicas, pero hablaremos de eso más adelante.
Primero, hablemos del proceso de trazado de ray tracing. V-Ray utiliza está técnica.
¿Qué es ray tracing?
El ray tracing genera una imagen al trazar los rayos de luz de una cámara a través de un plano virtual de píxeles y simular los efectos de sus encuentros con los objetos. Para crear los efectos, se deben trazar diferentes rayos. Por ejemplo, para obtener sombras se deben trazar ciertos rayos, para obtener reflejos se deben trazar otros rayos, y así sucesivamente.
Esta técnica se utiliza y es necesaria para crear imágenes fotorrealistas. Sin embargo, si tenemos que calcular una gran cantidad de luces y objetos en una escena, puede aumentar drásticamente el tiempo que lleva renderizar una imagen. Los artistas 3D deben considerar las implicaciones de todo en una escena, incluidos los reflejos, las refracciones y la translucidez, así como evaluaciones más complejas como el desplazamiento de geometrías, la dispersión de luz dentro de una geometría y/o la creación de instancias.
¿Que es rasterization?
Existe otra metodología muy popular que nos permite obtener imágenes increíblemente rápido, pero con la ausencia del realismo que ofrece el ray tracing. La rasterización es muy común en los motores de video juegos, y su ventaja más importante es que ofrece una experiencia en tiempo real en la que los espectadores pueden moverse e interactuar con la escena 3D.
En la rasterización, los objetos en la pantalla se crean a partir de una malla de triángulos virtuales, que crean modelos 3D de objetos. En esta malla virtual, las esquinas de cada triángulo, conocidas como vértices, se cruzan con los vértices de otros triángulos con diferentes formas y tamaños. Cada vértice proporciona información específica y, al recopilar todos estos datos, se crea la forma del objeto. Luego, la computadora convierte los triángulos de los modelos 3D en píxeles en la pantalla 2D y se nos presenta la imagen final.
Como decía, esta técnica es muy habitual en los motores de video juegos. Puede volverse computacionalmente intensivo porque puede haber millones de polígonos para todos los objetos en una escena y muchos millones de píxeles en una pantalla.
V-Ray y su campo
V-Ray es un software de renderizado 3D con ray tracing, de gama alta y probado en producción, que ofrece la más alta calidad, poder, velocidad y control creativo. V-Ray está diseñado para manejar los proyectos más grandes y las escenas más difíciles. Está estrechamente integrado en las plataformas 3D más populares del mercado y presenta a los usuarios un flujo de trabajo simplificado y creativo.
Durante años, V-Ray ha permitido a los estudios crear imágenes y animaciones fotorrealistas profesionales, cuenta con una gran comunidad de usuarios y es reconocido por su gran versatilidad. También ha recibido un Academy Sci-Tech Award en 2017 por la creación de imágenes fotorrealistas para la pantalla grande.
V-Ray, todo-en-uno
V-Ray para arquitectura, ingeniería y construcción (SketchUp, Rhino y Revit) combina el ray tracing y el real-time. V-Ray Vision es una nueva herramienta basada en un motor de rasterización que permite a los usuarios moverse por sus modelos, aplicar materiales, configurar luces y cámaras, todo en una vista en vivo y en tiempo real de su escena. Y cuando están listos para los renderizados de calidad fotográfica, es fácil usar V-Ray para crearlos.
Concluyendo
La intención de escribir este breve artículo es proporcionar información básica sobre algunos fundamentos de V-Ray. En mi opinión, el conocimiento de estos aspectos es muy importante para cualquier artista digital que esté interesado en el tema del renderizado. Hablar el idioma y entender su contexto nos permitirá ir un paso adelante. Hay un océano de teoría e información adicional que puedes investigar si te sientes inspirado y apasionado.
