Flamingo nXt

easy rendering for Rhino in Windows

Qué es el HDRI

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Esta página describe qué es el HDRI (imágenes de alto rango dinámico) y cómo se utiliza en Flamingo nXt.

Información breve sobre el color y la informática

Todos estamos familiarizados con las fotografías digitales, los renderizados y otras imágenes que usamos en el día a día. Estos archivos se guardan en formato JPEG, BMP, TGA y PNG. Estas imágenes, cuyo formato se clasifica como bitmap, contienen 24 bits por pixel (24 bpp), almacenando el color de un píxel con la mezcla de tres canales de color: rojo, verde y azul. Cada canal puede contener un valor de entre 0 y 255. Esto significa que los bitmaps admiten 16.777.216 colores diferentes si se mezclan los tres colores. No es casualidad que sea también este modo el que utilizan los monitores de ordenador para mezclar el color con rojo, verde y azul. 16 millones de colores pueden parecer muchos colores, pero es un número muy pequeño si se compara con los colores que podemos percibir. El formato bitmap puede considerarse un formato de bajo rango dinámico.

Percibimos la luz de nuestro entorno no solo a través del color, sino también por la intensidad y la longitud de onda de la luz. Todos los dispositivos que utilizamos para ver las imágenes (impresoras, monitores, fotografías) solo pueden mostrar una pequeña parte de la luz y el color que podemos percibir. Dicho esto, todas las impresoras, los monitores y las fotografías también se consideran de bajo rango dinámico.

Además, muchas tecnologías de renderizado antiguas utilizan este mismo espacio de color RGB para realizar los cálculos. Esa tecnología también se consideraba de bajo rango dinámico y fijaba todos los valores dentro de los 16 millones de colores del espacio RGB.

¿Qué tiene de especial el HDRI?

El HDRI es un rango dinámico mucho más alto de color y valores que los formatos bitmap tradicionales. En lugar de codificar los colores como un monitor de ordenador, con 24 bits de color para cada píxel, el HDRI se ha creado utilizando como modelo la base tricromática del ojo humano y los valores de luminancia de cada píxel. Así que no solo contiene color, sino también la intensidad y el brillo de la luz en ese punto del mapa. La gama de color y luz que puede contener este formato es mucho mayor que la escala RGB de los tradicionales gráficos por ordenador. nXt utiliza valores HDRI en todo el proceso de renderizado, por lo que el renderizado de nXt entra en la clasificación de HDRR (renderizado de alto rango dinámico).

En HDRI, cada canal tiene valores más precisos. Por ejemplo, si nos fijamos en una bombilla de 60 vatios, será de color blanco. Y si nos fijamos en el sol también es blanco, pero 10.000 veces más brillante. Si nos fijamos en una estrella del cielo por la noche, también es blanca, pero probablemente 1.000 veces más tenue que la bombilla. En RGB, el blanco es blanco, mientras que en HDRI, la luz tiene un rango mucho mayor y puede capturar la cantidad de luz real procedente de cada una de estas fuentes.

¿Cómo utiliza nXt el HDRI?

Una forma en la que nXt utiliza el HDRI es en los entornos de iluminación. Si utilizamos la tecnología HDRI en un entorno completo, los HDRI pueden utilizarse para capturar la cantidad de luz y la dirección en una escena. Los HDRI formateados como entornos de iluminación se denominan sondas de luz y se guardan normalmente en formato .HDR o .EXR. nXt puede envolver las escenas con estas sondas y ambientar la escena con esos valores de iluminación. Si se utilizan de este modo, las sondas HDRI proporcionarán la iluminación de la escena.

 

Puede ver que no solo se renderiza la luz del HDRI, sino también los reflejos de los objetos de la escena que utilizan la sonda de luz.

Los entornos HDRI tienen dos relaciones de aspecto, la proyección Equirectangular y la Esférica. Los entornos HDRI equirectangulares tienen una relación de aspecto de 1:2:

Los entornos HDRI tienen una relación de aspecto cuadrada.

Ambas proyecciones se ajustan completamente alrededor de la escena. Ambos diseños tienen los mismos datos.

 

Hay muchas fuentes de entornos HDRI. Puede seleccionar los entornos que mejor se ajusten a sus renderizados. Visite la página Entornos HDRI para ver más.

¿Cómo selecciono un HDRI?

En Flamingo nXt, los entornos HDRI se seleccionan haciendo clic en el HDRI
de la ficha Cielo:

 

Hay muchas características a tener en cuenta cuando se utiliza un HDRI. ¿Cómo se iluminará la escena? ¿Cómo se reflejarán los colores en los objetos? Aquí se muestran tres entornos HDRI diferentes y cómo afectan a la escena.

Un entorno HDRI que es oscuro de un lado y luminoso de otro (como en este entorno tomado en la orilla de un estanque) proyectará sombras más oscuras y, según la parte del entorno, pueden tener reflejos oscuros y claros.

Este HDRI con el cielo relativamente claro proyectará sombras muy suaves. El reflejo será bastante azul basándose en los reflejos del cielo azul.

Este interior crea una iluminación más suave con reflejos neutros de color gris.

La selección del mejor HDRI para sus renderizados será muy importante. Una colección de 3 o 4 favoritos es normalmente lo que
funciona bien.

Mapeo de tonos

Si todavía no se había dado cuenta, los HDRI presentan un problema. Todos los HDRI son de alto rango dinámico y todos los métodos de visualización que utilizamos para ver los HDRI son de rango dinámico bajo. No hay ninguna manera de ver la información HDRI directamente. Los monitores no tienen el rango y las impresoras no tienen suficientes colores. Por lo tanto, para ver HDRI en cualquier dispositivo, debe haber algún tipo de conversión de HDR a bajo rango dinámico. Esta conversión se realiza mediante un algoritmo denominado Indicador de tono. Naturalmente, si pasamos de alto rango dinámico a bajo, habrá pérdida o compresión de información.

Un indicador de tono no cambia la cantidad de luz de una escena, sino el modo en que la escena se expone o comprime para mostrarse en pantalla. Por ejemplo, observemos este HDRI:

Simplemente cambiando las entradas del indicador de tono, obtenemos estas imágenes:

En nXt se puede controlar el modo en que el indicador de tono comprime una imagen HDRI para mostrarla en pantalla o para guardarla en un formato bitmap estándar. Los controles se encuentran en el panel Ajuste de imagen de la ventana Renderizado. Es posible controlar el Brillo, la Sobreexposición y la Saturación de la imagen final. Para obtener más información sobre el Indicador de tono, consulte el artículo
Ajuste de imagen.

El uso adecuado de los controles de Mapeo de tonos marca una gran diferencia en la calidad de los renderizados. Las siguientes imágenes tienen la misma iluminación, solo cambia la exposición de la escena.

Notas adicionales:

nXt supone que las imágenes HDRI contienen valores de radiancia expresados en unidades de vatios. Todos los HDRI disponibles a través de nuestra página web están creados de esta manera a menos que se indique lo contrario. Sin embargo, no es siempre el caso en los HDRI de otras fuentes. Las unidades
de muchos HDRI no están calibradas en unidades del mundo real de cualquier tipo. Es posible que la intensidad de estos HDRI deba ajustarse para alcanzar los niveles de iluminación adecuados.

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