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Análisis
El primer análisis de la sección: las dos formas principales de construir la imagen de una escena tridimensional. En resumen: la rasterización es rápida y sustenta los gráficos en tiempo real; el trazado de rayos reproduce la luz con más precisión y durante mucho tiempo se limitó al render offline, pero cada vez se usa más también en videojuegos.
Datos de partida
La rasterización convierte los triángulos de la escena en píxeles de la pantalla y luego calcula el color de cada píxel. Este enfoque se ha optimizado durante décadas en los procesadores gráficos.
El trazado de rayos simula el recorrido de los rayos de luz: desde la cámara, a través de cada píxel, hacia la escena y de ahí a las fuentes de luz. Así se obtienen de forma natural reflejos, refracciones y sombras suaves.
Desde 2018, las tarjetas gráficas de consumo incorporan aceleración por hardware del trazado de rayos, que empezó a combinarse con la rasterización en tiempo real.
Criterios de comparación
| Criterio | Rasterización | Trazado de rayos |
|---|---|---|
| Velocidad | Alta, apta para tiempo real | Menor; en tiempo real, con aceleración por hardware y simplificaciones |
| Reflejos y refracciones | Aproximaciones y técnicas específicas | Se obtienen de forma natural |
| Iluminación global | Precálculo o aproximaciones | Natural en la variante de trazado de caminos (path tracing) |
| Dónde se usa | Videojuegos, interfaces, gráficos interactivos | Cine, visualización y, cada vez más, videojuegos |
Observaciones prácticas
Los proyectos actuales rara vez usan un solo enfoque en estado puro: la rasterización construye la imagen principal y el trazado de rayos añade reflejos, sombras o iluminación.
Para un artista importa más saber qué motor de render usa su herramienta que las diferencias entre algoritmos: de ello dependen los ajustes de materiales y el tiempo de espera del resultado.
Límites de las conclusiones
El análisis describe principios. La velocidad y la calidad concretas dependen de la implementación, el hardware y la escena, por lo que no ofrecemos cifras comparativas.
Lo que aún no se sabe
- Con qué rapidez el trazado de caminos sin simplificaciones se convertirá en estándar en los videojuegos
- Cómo cambiarán el renderizado los métodos de reconstrucción de imagen basados en redes neuronales: son enfoques que evolucionan muy deprisa
Secciones relacionadas
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Fuentes
- Materiales didácticos de ACM SIGGRAPH
- Documentación de los fabricantes de procesadores gráficos sobre el trazado de rayos
- Pharr, Jakob, Humphreys. Physically Based Rendering (edición abierta)
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