Guía para la iluminación global

En qué consiste la iluminación global

La iluminación global es una característica que imita en un entorno virtual la forma en que la luz interactúa con las superficies en el mundo real. Tradicionalmente, quienes se dedicaban al diseño de videojuegos tenían que iluminar los objetos desde una fuente de luz directa, lo que proyectaba unas cuantas sombras, pero con un resultado no muy realista.

Mediante técnicas de iluminación global, pueden usar una iluminación indirecta que dispersa la luz cuando esta entra en contacto con una superficie. Esta característica crea interacciones complejas mucho más intrincadas y realistas. Este es el motivo por el que los videojuegos en los que se emplea IG presentan unos entornos más convincentes que se perciben naturales y envolventes.

Por ejemplo, la iluminación global puede ser decisiva en las siguientes situaciones:

• Luz que se refleja por toda una habitación desde una ventana
• Hilos de luz que se cuelan a través de las hojas de los árboles en un bosque
• Reflejos de luz sobre la superficie de un lago

Técnicas de iluminación global

Para la renderización, puedes emplear muchas técnicas de iluminación global, entre las que se encuentran las siguientes:

• Radiosidad. Esta técnica divide las superficies en áreas más pequeñas. Difunde la luz entre estas áreas para crear un degradado más suave de la luz que se refleja entre los objetos de una escena.
• Mapeo de fotones. Este método de IG dispara fotones de una fuente lumínica y los almacena en un mapa a medida que se van moviendo por la escena. Requiere una gran cantidad de potencia computacional, pero crea reflejos realistas.
• IG precomputarizada. La iluminación global precomputarizada se calcula por adelantado y, por lo general, se almacena en forma de mapa de luz. El equipo de diseño la coloca sobre la textura de un juego durante el renderizado en tiempo real. Es rápida durante el juego, pero no gestiona bien los objetos en movimiento.
• IG dinámica. La iluminación global dinámica calcula la luz en tiempo real, lo que hace que resulte ideal para crear entornos realistas con objetos en movimiento.

Iluminación global frente al trazado de rayos

Tanto la iluminación global como el trazado de rayos ayudan a crear una iluminación realista. Sin embargo, no son exactamente lo mismo. Se diferencian en los siguientes aspectos:

• Metodología. La IG emplea la radiosidad y el mapeo de fotones para difundir la luz entre superficies. El cambio, el trazado de rayos dispara rayos desde una cámara para ver contra qué fuentes de luz impactan.
• Rendimiento. La IG requiere una gran potencia computacional, sobre todo si se quiere usar en tiempo real. Por eso, la mayoría de las personas que se dedican al diseño optan por la IG precomputarizada. El trazado de rayos también consume muchos recursos computacionales, por lo que se emplea más para las imágenes generadas por computadora (CGI, por sus siglas en inglés) para el cine y la TV.

La iluminación global simula la iluminación indirecta para dotar a los modelos de un mayor realismo. Sin embargo, no siempre resulta factible para los videojuegos en tiempo real, ya que consume una gran cantidad de recursos.

El trazado de rayos también genera escenas realistas mediante la simulación de reflejos y sombras suaves. En el pasado, hacían falta muchos recursos para llevar a cabo el trazado de rayos, aunque las nuevas innovaciones han hecho posible utilizarlo para el renderizado en tiempo real.

Estas dos técnicas pueden parecer similares, lo cual se debe a que suelen solaparse. El trazado de rayos se suele utilizar para procesar informáticamente la iluminación global, por lo que es probable que la comunidad de profesionales del diseño disponga en el futuro de más herramientas que combinen la IG y el trazado de rayos.

Iluminación global en el diseño de videojuegos

La iluminación global desafía los límites de lo que se puede hacer en el diseño de videojuegos. Se puede utilizar con los siguientes fines:

• Añadir fuentes lumínicas directas e indirectas para crear entornos realistas
• Manipular la iluminación ambiental para conseguir que los personajes se integren con naturalidad en los distintos entornos
• Generar fuentes de iluminación dinámicas en tiempo real

Videojuegos modernos como The Witcher 3: Wild Hunt, Red Dead Redemption 2 y Uncharted 4 son excelentes ejemplos del uso de la iluminación global para crear mundos virtuales fascinantes. Sin embargo, aunque la iluminación global puede crear videojuegos realistas, consume muchos recursos informáticos, y no todos los equipos de hardware pueden soportarlo.

Descubre el poder de la luz: simplifica la iluminación global con Adobe Substance 3D

La iluminación global da vida a los entornos virtuales. Crea en el videojuego una atmósfera que, mediante el uso inteligente de la iluminación indirecta, sumerge inmediatamente en la historia a quienes lo juegan.

Aunque la IG plantea desafíos, es una magnífica herramienta para el diseño en 3D y de videojuegos. Si quieres ver de primera mano la diferencia que supone, empieza a usar Adobe Substance 3D Stager para experimentar renderizando la iluminación global en tus propios proyectos.