¿Qué es la emisión de rayos?

Introducción a la emisión de rayos

La emisión de rayos es un método que sirve para determinar cómo contactará la luz con el ojo (o la cámara) en una escena virtual. Con los gráficos en 3D, la emisión de rayos imita en el entorno digital la proyección de haces de luz digitales desde la perspectiva de quien lo contempla. Los rayos se intersecarán con los objetos de la escena y, en función del lugar donde se producen estas intersecciones y de las propiedades de cada objeto, la emisión de rayos te ayudará a determinar el color y el brillo de los píxeles en la pantalla.

La emisión de rayos es esencial para la renderización y la visualización, ya que genera una iluminación realista. Esta técnica simula la forma en la que la luz interactúa con los objetos reales en un entorno digital, lo que permite crear personajes, objetos y escenas maravillosamente realistas.

Historia de la emisión de rayos

La emisión de rayos es una técnica fundamental para el diseño en 3D moderno, pero la tecnología existe desde hace décadas. En la década de los 60, hubo profesionales del ámbito de las ciencias de la computación que exploraron métodos para simular la forma en la que la luz interactúa con las superficies para generar imágenes realistas. En la década de los 80, Turner Whitted redactó un artículo sobre la emisión repetitiva de rayos que popularizó la técnica. Introdujo el concepto del control de los reflejos y las refracciones mediante la emisión repetitiva de rayos, lo cual supuso un verdadero revulsivo para la emisión de rayos.

John Carmack popularizó la emisión de rayos a principios de los 90 con el videojuego “Wolfenstein 3D”, que utilizaba la emisión de rayos para crear una perspectiva en 3D en un mundo bidimensional. En la primera década del siglo XXI, las técnicas de emisión de rayos se fusionaron con la rasterización para posibilitar la renderización en tiempo real en simulaciones digitales. En la actualidad, las empresas están desarrollando procedimientos de trazado de rayos acelerado por hardware, que desafían los límites de lo que es posible.

Aplicaciones en la vida real

La emisión de rayos es magnífica para los videojuegos, pero también tiene otras aplicaciones importantes como, por ejemplo, las siguientes:

1. Sistemas de obtención de imágenes con fines médicos. La emisión de rayos renderiza los datos volumétricos procedentes de los TAC y las RMN. De este modo, quienes se dedican profesionalmente a la medicina obtienen imágenes detalladas en 3D que mejoran la exactitud de los diagnósticos.
2. Visualizaciones arquitectónicas. En el ámbito de la arquitectura, la emisión de rayos se emplea para predecir la forma en la que la luz interactuará con los espacios. Resulta especialmente útil para determinar la forma en la que la luz solar iluminará las habitaciones en distintos momentos del día o del año.
3. Realidad virtual (RV). La RV utiliza la emisión de rayos para la detección de interacciones, entre las que se incluyen el seguimiento de la mirada y la selección de objetos. De este modo, se genera una experiencia de uso más envolvente.
4. Videojuegos. La emisión de rayos es importante para el diseño de videojuegos porque permite crear entornos interactivos realistas. Los videojuegos utilizan la emisión de rayos con diversos propósitos, entre los que se incluyen la renderización y la detección de colisiones. Juegos como “Doom Eternal” y “Cyberpunk 2077” son solo algunos ejemplos de la aplicación de la emisión de rayos.

Emisión de rayos volumétricos

La emisión de rayos volumétricos va un paso más allá de la emisión de rayos convencional. Esta técnica utiliza datos volumétricos como, por ejemplo, texturas en 3D y conjuntos de datos. La emisión de rayos convencional interseca los rayos con las superficies, mientras que la emisión de rayos volumétricos muestrea los datos de todo el espacio, lo cual es útil en aplicaciones como la obtención de imágenes con fines médicos, donde el modelo visualiza en 3D los datos procedentes de los TAC o las RMN.

Emisión de rayos frente a otras técnicas de renderización

Adobe Substance 3D es una suite creativa para la generación, modificación y estilización de modelos en 3D. La emisión de rayos es un componente importante de Substance 3D, que ayuda a generar mapas de mallas de las texturas o a reflejar cómo interactúa la luz con los materiales digitales. Aparte del conjunto de herramientas 3D de Substance 3D, la emisión de rayos permite crear texturas detalladas y precisas para generar modelos en 3D sumamente realistas.

Veamos en qué se diferencia la emisión de rayos de otras técnicas de renderizado:

1. Emisión de rayos. Este método determina la visibilidad mediante la emisión de rayos desde el punto de vista hacia la escena.
2. Rasterización. Esta técnica de modelado en 3D convierte formas geométricas en píxeles para su visualización. Se utiliza muchísimo en gráficos en tiempo real para videojuegos.
3. Trazado de rayos. Esta es una variante avanzada de la emisión de rayos. Simula el camino que siguen los rayos de luz en su trayectoria a través de una escena. El trazado de rayos crea imágenes sumamente realistas, pero conlleva un elevado costo computacional.

Introducción a la emisión de rayos

A continuación, te ofrecemos una guía rápida para empezar a usar la emisión de rayos:

1. Asimila los conceptos básicos. Descubre qué son los rayos y cómo funcionan, así como la forma en que se intersecan con los objetos de una escena.
2. Empieza por escenas sencillas. Si solo te estás iniciando en esta técnica, empieza por formas básicas como esferas y planos. Utiliza técnicas de sombreado sencillas para dar profundidad a estos objetos. Verás cómo afectan estas opciones a las sombras, los reflejos y las refracciones de la escena.
3. Ábrete a escenas complejas. Cuando tengas todo eso controlado, incorpora otros objetos y materiales.

Aunque esto te ayudará a dar tus primeros pasos, no te olvides de seguir invirtiendo en tus habilidades de emisión de rayos. Con el tiempo, gracias a los tutoriales en línea, las comunidades y las guías de Adobe Substance 3D, acabarás perfeccionando tus competencias.

Comprueba la diferencia: emisión de rayos con Adobe Substance

La emisión de rayos crea escenas digitales más realistas al imitar la iluminación del mundo real en espacios digitales. Desde imágenes para diagnósticos médicos hasta videojuegos, la emisión de rayos aporta realismo a la era digital. Crea tus propios efectos visuales impresionantes: ponte a experimentar con la emisión de rayos en Adobe Substance 3D.