Sombreado 3D

Sombreado 3D

El sombreado es el proceso de definir cómo una superficie 3D reacciona a la luz. Un shader es un conjunto de instrucciones que le dice al renderizador cómo calcular el color de cada píxel en una superficie. Sin sombreado, todo sería gris plano. Con el sombreado, puedes hacer que un objeto parezca plástico brillante, concreto rugoso, metal pulido o piel humana. El sombreado es lo que les da a los objetos 3D su identidad visual.

El shader más simple tiene dos componentes principales: difuso y especular. El difuso es la reflexión mate y dispersa que le da a un objeto su color base. Piensa en una hoja de papel o una pared rugosa. El especular es la reflexión brillante, similar a un espejo, que crea reflejos. Piensa en una manzana pulida o una superficie mojada. El equilibrio entre difuso y especular determina si algo se ve mate o brillante.

Los efectos visuales modernos utilizan el renderizado basado en la física, o PBR, para el sombreado. Los shaders PBR se basan en la física del mundo real en lugar de aproximaciones artísticas. Utilizan parámetros como rugosidad, metalicidad e índice de refracción que corresponden a propiedades físicas reales de los materiales. Un shader PBR se verá correcto bajo cualquier condición de iluminación, lo cual es esencial cuando colocas objetos CG en secuencias de acción real con iluminación real.

La rugosidad controla qué tan suave o rugosa es una superficie. Una rugosidad de cero es un espejo perfecto. Una rugosidad de uno es completamente mate. La metalicidad determina si una superficie se comporta como un metal o un dieléctrico, que es un no metal. Los metales reflejan la luz con un tinte de color, mientras que los dieléctricos como el plástico o la piel reflejan luz blanca. Obtener estos parámetros correctos es la clave para crear materiales realistas.

El sombreado no se trata solo de hacer que las cosas se vean realistas. El sombreado estilizado se utiliza para dibujos animados, juegos cel-shaded y efectos artísticos. NPR, o renderizado no fotorrealista, incluye técnicas como toon shading, tramado y efectos de acuarela. Ya sea realista o estilizado, el shader es el puente entre la geometría cruda de un modelo 3D y la imagen final que ve la audiencia.