Cáusticas

Cáusticas

Propiedades Básicas

Con el potente motor de cáusticas de Advanced Render pueden crearse patrones de luz concentrada tales como los brillos que emiten los vaso de wiskey sobre una mesa de madera cuando la luz lo atraviesa. Para leer una introducción general a las cáusticas, incluidos los términos comúnmente usados, mira ¿Que son las cáusticas? en el índice.

Las cáusticas se configuran desde tres cuadros de diálogo. En la sección Cáusticas de la configuración de render (hay que añadir el efecto Cáusticas desde el botón Efectos...) es donde se ajustan las propiedades básicas de los efectos tales como la fuerza. En la pestaña Cáusticas de cada fuente de luz (gestor de Atributos) puede ajustarse en detalle el efecto con las fuentes de luz. En la sección Iluminación del editor de Materiales pueden ajustarse en detalle los efectos de cáusticas de cada material. Ten en cuenta que también puedes acceder a los parámetros de cáusticas de los materiales mediante el gestor de Atributos, suponiendo que se ha seleccionado el material deseado.

Parámetros

1. Usa las opciones en la pagina Fotones Cáusticos para definir las propiedades básicas del efecto.
   
   
   
   
   
   
2. Puedes refinar el efecto de las cáusticas para cada material usando la configuración de cáusticas en la pagina Iluminación del Editor de Materiales o el Gestor de Atributos.
   
   
   
   
   Activa esta opción si quieres que el material genere Fotones cáusticos. Introduce la fuerza del efecto en la ventana de entrada.
   
   El material debe ser transparente y/o reflexivo para poder crear un efecto de cáusticas.
   
   
3. Puedes activar las cáusticas para cualquier fuente de luz y refinar el efecto usando la pagina de Cáusticas de la luz en el Gestor de Atributos.
   
   
   
   
   

¿Qué son las cáusticas?

Las cáusticas son patrones de luz concentrada creadas por superficies curvas reflexivas o refractivas.

Advanced Render te permite crear tanto superficies cáusticas como volúmenes cáusticos.

Copyright de Janine Pauke . Figura 1: La esfera transparente concentra luces sobre los azulejos para crear un efecto de cáusticas (en este caso un punto brillante).

• Una cáustica de superficie se muestra solo en superficies de objetos – algunos ejemplos son la esfera transparente y el anillo (en ambos casos, el efecto se muestra sobre una superficie: el suelo).

Figura 2: El anillo de metal muestra un efecto de cáusticas generado por la superficie reflexiva.

• Las cáusticas de volumen son visibles cuando pasan a través de un espacio 3D – no necesitan una superficie para iluminarse.
Ver Figura 3.

Figura 3: El rastro brillante que se extiende desde la esfera es un efecto de cáustica de volumen.

El algoritmo de cáusticas de superficies

Para cáusticas de superficies necesitas:

• Una fuente de luz que emita fotones – activa cáusticas de superficie (en el gestor de Atributos, en la pagina Cáusticas de la luz);
• Un objeto con un material que genere cáusticas de superficie – el material debe ser transparente o reflexivo o ambos. El objeto debe ser curvo de un modo que concentre la luz;
• Un objeto que reciba las cáusticas de superficie.

Las cáusticas se calculan de un modo diferente a la iluminación global y el trazado de rayos. La iluminación global y el trazado de rayos envían rayos desde la cámara a la escena. Con cáusticas, sin embargo, se envían fotones desde la fuente de luz a la escena. Cada fotón recibe una energía de inicio. La energía de un foto se reduce según pasa por la escena y es reflejada o refractada por las superficies de los objetos (Figura 4).

Figura 4: Un fotón refractado por la esfera.

Cuando un fotón toca una superficie reflexiva o transparente, el fotón es reflejado o refractado. El fotón pierde algo de su energía en el proceso y las propiedades del material se toman en cuenta.

Por ejemplo, si la superficie refleja o refracta solo luz azul, el color del fotón cambia a azul. Si el fotón todavía tiene algo de energía en este punto, este continua viajando por la escena. Cuando el fotón toca una superficie que no es ni reflexiva ni transparente, el fotón termina su viaje y su valor es almacenado en una estructura de datos llamada el árbol de fotones – después, los valores en el árbol de fotones serán interpolados para calcular el efecto de cáusticas.

Una vez que todos los fotones han terminado su viaje de una manera u otra, los valores en el árbol de fotones son interpolados para calcular el efecto de cáusticas de superficie sobre la imagen.

Es posible cáusticas dobles. Esto ocurre cuando un objeto concentra cáusticas sobre otro objeto que genera cáusticas. Ver Figura 5.

Figura 5: Un ejemplo de cáusticas dobles.

El algoritmo de cáusticas volumétricas.

Los Fotones cáusticos volumétricos se calculan de forma similar a las cáusticas de superficie. Primero necesitas lo siguiente:

• Una fuente de luz volumétrica que emita fotones – activa cáusticas volumétricas (Gestor de Atributos, pagina Cáusticas de la fuente de luz);
• Un objeto con un material que genere cáusticas volumétricas – el material debe ser transparente o reflexivo o ambos. El objeto debe ser curvo de forma tal que concentre la luz.

Como con las cáusticas de superficies, cuando un fotón toca una superficie reflexiva o transparente, este es reflejado o refractado. El fotón pierde algo de energía en el proceso y el las propiedades del material se toman en cuenta. Por ejemplo, si la superficie refleja o refracta solo luz verde, el fotón cambia su color a verde. Suponiendo que el fotón todavía tiene energía, este continua viajando por la escena.

En contraste con las cáusticas de superficie, los fotones de las cáusticas volumétricas son salvados en el árbol de fotones a intervalos regulares, Cuando un fotón toca una superficie que no es ni reflexiva ni transparente, el fotón termina su viaje aquí. Una vez que todos los fotones han completado su viaje, los valores en el árbol de fotones son interpolados para calcular el efecto de cáusticas volumétricas para la imagen.

Problemas con Cáusticas de Superficie

La mejor configuración de Fotones cáusticos depende de factores específicos en la escena tales como la distancia entre la fuente de luz y el objeto que esta generando las cáusticas. Sin embargo, los siguientes pasos te ayudaran a lograr un buen resultado.

• En la pagina Cáusticas de la luz (gestor de Atributos), fijar energía a un valor alto (es decir 100.000%) y fotones a un valor bajo (es decir 100). Esto te permitirá ver los fotones individuales como puntos de luz de tal forma que puedes chequear si suficientes fotones (si alguno de ellos) esta alcanzado el área importante. Si no puedes ver fotones, prueba lo siguiente:
• ¿Esta la luz apuntando en la dirección correcta?
• ¿Esta la opción de cáusticas activada en los siguientes lugares?; configuración de render (pagina Cáusticas), configuración de la luz (gestor de Atributos/pagina Cáusticas) y el Editor de Materiales (pagina Iluminación).
• ¿Tiene el objeto que debería generar cáusticas un material reflexivo y/o transparente?
• Una vez que puedas ver fotones, incrementa el valor Fotones (y tal vez energía) hasta que consigas un buen efecto de cáusticas. Para refinar la agudeza, ajusta Radio y Muestras en la pestaña Iluminación (del Editor de Materiales).

Problemas con Cáusticas volumétricas

Si notas artifactos del tipo ilustrado mas abajo cuando renderices cáusticas volumétricas, prueba a reducir el valor Distancia de Muestra de la pestaña Visibilidad de la luz. Esto añadirá, sin embargo, tiempo de render.

Reduce la Distancia de Muestra para eliminar los artifactos indicados arriba. Para este ejemplo la Distancia de Muestra se fijo en 25 (izquierda) 5 (derecha)