MODELADO GRÁFICO
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¿QUE SON LOS VOXELS?
El vóxel (del
inglés volumetric pixel) es la unidad cúbica que compone un objeto
tridimensional. Constituye la unidad mínima procesable de
una matriz tridimensional y es, por tanto, el equivalente
del píxel en un objeto 3D.
Para crear una imagen en tres
dimensiones, los vóxeles tienen que sufrir una transformación de opacidad. Esta
información da diferentes valores de opacidad a cada vóxel. Esto es importante
cuando se han de mostrar detalles interiores de una imagen que quedaría tapada
por la capa exterior más opaca de los vóxeles.
Las imágenes con vóxeles se usan
generalmente en el campo de la medicina y se aplican, por ejemplo, en
la tomografía axial computarizada o para las resonancias
magnéticas. De este modo, los profesionales pueden obtener un modelo preciso
en tres dimensiones del cuerpo humano.
RECONSTRUCION DE SOLIDOS
La descripción de objetos tridimensionales en un plano, utilizando proyecciones bidimensionales, se remonta a
más de dos mil años. El problema contrario de cómo reconstruir automáticamente la estructura geométrica y
topológica de un objeto tridimensional a partir de sus proyecciones, empezó a atraer la atención sólo a finales de
los 60, motivado por el desarrollo de los ordenadores digitales. En efecto, la revolución que supuso la aparición
de las herramientas de Diseño Asistido por Ordenador (CAD), aun no se ha podido completar, debido a que gran
cantidad de información de las oficinas de ingeniería (“Know-how”) sigue estando almacenada en complejos
planos de ingeniería, inaccesible para los ordenadores. Por ello, conseguir que los ordenadores puedan “leer”
planos de ingeniería es un reto pendiente. La importancia de éste problema es doble, porque los dibujos de
ingeniería son la forma estándar de comunicación entre los departamentos de diseño y fabricación, por lo que
incorporar a los ordenadores a esa comunicación puede ser muy beneficioso para mejorar el proceso de
diseño/fabricación.
La presente comunicación trata sobre la implementación de un algoritmo eficiente para la reconstrucción del
modelo tridimensional de cuerpos poliédricos a partir de sus proyecciones ortográficas de planta, alzado y perfil
dadas mediante líneas continuas o discontinuas. Dicho algoritmo reduce eficazmente el posible número de
objetos ambiguos y puede reconocer todos los sólidos correctos correspondientes a las proyecciones dadas.
RENDERIZAR IMAGENES
es un término usado en jerga informática para referirse al proceso de generar una imagen desde un modelo. Este término técnico es utilizado por los animadores o productores audiovisuales y en programas de diseño en 3D.
En términos de visualizaciones en una computadora, más específicamente en 3D, la renderización es un proceso de cálculo complejo desarrollado por un ordenador destinado a generar una imagen 2D a partir de una escena 3D. La traducción más fidedigna es interpretación, aunque se suele usar el término inglés. Así podría decirse que en el proceso de renderización la computadora interpreta la escena en tres dimensiones y la plasma en una imagen bidimensional.
La renderización se aplica en la computación gráfica, más comúnmente a la infografía. En infografía este proceso se desarrolla con el fin de imitar un espacio 3D formado porestructuras poligonales, comportamiento de luces, texturas, materiales (agua, madera, metal, plástico, tela, etcétera) y animación, simulando ambientes y estructuras físicas verosímiles. Una de las partes más importantes de los programas dedicados a la infografía son los motores de renderizado, los cuales son capaces de realizar técnicas complejas como radiosidad, raytrace (trazador de rayos), canal alfa, reflexión, refracción o iluminación global.
Cuando se trabaja en un programa de diseño 3D por computadora, normalmente no es posible visualizar en tiempo real el acabado final deseado de una escena 3D compleja ya que esto requiere una potencia de cálculo demasiado elevada, por lo que se opta por crear el entorno 3D con una forma de visualización más simple y técnica y luego generar el lento proceso de renderización para conseguir los resultados finales deseados. El tiempo de render depende en gran medida de los parámetros establecidos en los materiales y luces, así como de la configuración del programa de renderizado.
Normalmente cada aplicación de 3D cuenta con su propio motor de renderizado, pero cabe aclarar que existen plugins que se dedican a hacer el cálculo dentro del programa utilizando fórmulas especiales. En el caso de los videojuegos, normalmente se utilizan imágenes prerendereadas para generar las texturas y así ayudar al procesador de la consola a trabajar en el entorno virtual con mucha más fluidez.
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