Elementos de iluminación global

Abstract

La generación de imágenes realistas es una rama en el campo de la computación gráfica que genera nuevas imágenes a partir de otros datos. Típicamente, se comienza de una descripción completa de una escena tridimensional, especificando el tamaño y ubicación de los objetos, y la posición y características de emisión de las fuentes de luz. A partir de esta información, se genera una nueva imagen vista desde una cámara virtual ubicada en la escena. El objetivo es lograr que, en lo posible, las diferencias entre estas imágenes generadas y una fotografía real no sean apreciables. Esto requiere que los procesos físicos subyacentes relacionados con los materiales y el comportamiento de la luz sean modelados y simulados de forma precisa. Sólo conociendo exactamente qué se está tratando de simular es posible conocer dónde se pueden introducir simplificaciones en la simulación y cómo éstas afectarán las imágenes resultantes. La generación de imágenes fotorrealistas es un objetivo muy ambicioso, y ha sido una de las principales fuerzas motrices en generación de gráficos por computadora en las últimas décadas. La presente documentación contiene la información sobre el desarrollo y los resultados de un proyecto de grado de la carrera de Ingeniería en Computación de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República Oriental del Uruguay. Dicho trabajo consistió en la mejora y desarrollo de nuevas funcionalidades de RadTR, una aplicación para uso académico dentro del Instituto de Computación que facilita la investigación y desarrollo de nuevas técnicas de iluminación Global, más específicamente sobre el algoritmo de Radiosidad. Se pueden distinguir tres etapas en el proyecto, las cuales se describen a continuación: 1) Realización de un estudio de RadTR 1.0, y estudios del estado del arte en temas relacionados al proyecto. 2) Implementación de reformas y nuevas funcionalidades con la finalidad de mejorar la capacidad del programa para la generación de escenas (carga de modelos y texturas), aumento de la performance tanto del renderizado como de los algoritmos de Radiosidad (mejoras en el código y utilización de tecnologías avanzadas en programación de tarjetas gráficas), mejora de la interacción entre el usuario y el aplicativo, y conexión con la plataforma MATLAB. 3) Documentación del proyecto y un manual de usuario del aplicativo. Como resultado se obtuvo una plataforma de experimentación mejorada y con nuevas funcionalidades para el área de computación gráfica, en especial en los temas relacionados con la iluminación global y radiosidad.