¿Cuáles son los mejores consejos para la iluminación OpenGL?

La iluminación OpenGL® es uno de los aspectos más complejos, y a veces menos comprendidos, de la programación de gráficos por computadora en tres dimensiones (3D). Se puede usar para agregar los toques finales realistas necesarios a una escena renderizada, pero también puede ser computacionalmente exigente y, en última instancia, confuso cuando los efectos no se logran fácilmente. Ciertos elementos, como la definición de las normales de la superficie, pueden entenderse fácilmente, mientras que otras partes del modelo de iluminación, como la división de los diferentes tipos de luz, pueden requerir más estudio para comprenderlas por completo. Por lo general, hay dos preocupaciones cuando se trabaja con iluminación OpenGL®: velocidad y calidad de renderizado. Hay algunos consejos que pueden ayudar a lograr una proporción aceptable de ambos, pero en última instancia, será necesario hacer concesiones entre la calidad y la velocidad.

Un problema que se encuentra comúnmente, especialmente para aquellos que son nuevos en la iluminación OpenGL®, es que cada vértice en una escena necesita tener su superficie normal definida. Sin las normales, el renderizador utilizará una única constante, lo que hará que todo en una escena parezca plano y sin sombras. Un truco al definir normales es utilizar valores que no sean perpendiculares a la superficie, sino que estén orientados en una dirección diferente. Esto cambiará la forma en que se renderiza la luz en la superficie y se puede usar para crear fácilmente ruido o texturas rocosas, un proceso conocido como mapeo de relieve.

Para obtener efectos buenos, y potencialmente únicos, en una escena con iluminación OpenGL®, es necesario comprender completamente lo que implican las fuentes de luz ambiental, especular, difusa y emisora. Se puede hacer que una escena llena de niebla parezca más realista con un valor ambiental gris alto. De igual forma, se pueden realizar efectos especiales como fuego o luces expuestas con materiales emisores y fuentes de luz. La superposición y combinación de los cuatro modelos básicos es lo que puede hacer que una escena parezca más realista.

Es importante comprender que la iluminación OpenGL® requiere una gran cantidad de potencia de procesador para cada fotograma renderizado. Esto significa que la optimización de una escena puede ayudar a lograr una mejor velocidad de fotogramas. Algunas cosas que pueden reducir el tiempo de renderizado son usar la menor cantidad posible de fuentes de luz, minimizar la cantidad de superficies iluminadas y evitar algoritmos o extensiones que procesen el framebuffer final varias veces. Mover la iluminación en una escena también puede tener algunos efectos perjudiciales en el rendimiento y debe evitarse cuando la velocidad de renderizado se vuelve problemática.

Un último consejo sobre el uso de la iluminación OpenGL® es saber cuándo no usar la iluminación OpenGL®. Puede ser fácil pensar en colocar objetos emisores y luces en una escena en todos los puntos donde uno estaría en realidad, pero esto puede volverse poco práctico rápidamente. En cambio, se pueden hacer muchos trucos de iluminación a través de ilusiones utilizando imágenes de textura bien hechas que ya tienen la iluminación dibujada en la superficie. De la misma manera, organizar la geometría de una escena a veces puede eliminar la necesidad de múltiples fuentes de luz al disfrazar algunas áreas problemáticas o al permitir que una sola fuente dentro de un objeto compuesto hueco brille a través de múltiples aberturas planificadas.