Aplicaciones avanzadas del uso de texturas precomputadas en entornos de simulación en tiempo real

Resumen

Tradicionalmente, las superficies de los objetos virtuales se han caracterizado por ciertos parámetros como su color, opacidad o reflectividad. Adicionalmente se han utilizado texturas como un medio para añadir matices a elementos de bajo detalle geométrico. Estos procedimientos son adecuados para entornos industriales, en los que la estética toma un papel secundario, pero no para otro tipo de escenarios, como la representación virtual de patrimonio histórico y del arte, que incluye la visualización de edificios u objetos cuyos materiales han de parecer realistas, teniendo en cuenta efectos de suciedad, envejecimiento o imperfecciones. El objetivo de este estudio es el análisis detallado y las posibles aplicaciones de una serie de técnicas de última generación que posibilitan  la representación de objetos en tiempo real con dotes de realismo añadidos mediante el uso de multitexturas.

Los tres frentes desde los que se aborda el problema son:

Representación de entornos virtuales. Iluminación.
Objetos representados mediante materiales complejos.
Variantes dinámicas de las texturas pre-computadas. Efectos especiales.

Virtual object´s surfaces have been traditionally set up by several parameters like colour, opacity or reflectivity. In addition to that, it has been common to use textures as a way of adding detail to low polygon count models. This kind of procedures fit into industrial environments, where visual appearance takes a second place, but not into other kind of scenarios, such virtual representations of cultural heritage and art. In those cases, we need to achieve a higher level of visual quality including the simulation of ancient materials, bumpiness or dirt, always in real-time.

The main objective of this paper is to analyse the applications of several multi-texturing techniques, which provide this kind of effects.

We approach to this issue in three different ways:

Lighting virtual environments.
Complex materials.
Dynamic uses of pre-computed textures.