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5.5. Pathtracing y Mapa de Fotones (Yafray) 5.7. Uso de Nodos de Composición

5.6. Metropolis (LuxRender)

El método de transporte de luz de Metrópolis (MLT) es un algoritmo de tipo Monte Carlo empleado para la resolución de la ecuación de renderizado aportando una solución de iluminación global. Fue propuesto en 1997 por Veach y Guibas. El algoritmo consta de dos fases; en la primera se utiliza un trazado de rayos bidireccional (ver Figura 1) para generar un conjunto de caminos iniciales de la luz. En una segunda fase, cada uno de estos caminos sufrirá una mutación que será aceptada o rechazada según una probabilidad.

Figura 01. Trazado de rayos bidireccional, desde el observador (E) y desde la fuente de luz (L).

Como hemos comentado al inicio de la sección, para generar una imagen realista por computador tenemos que resolver un problema de transporte de luz. La aproximación empleada por los algoritmos de PathTracing convergen a la solución correcta aunque sufren ruido. Hay ciertas situaciones en las que los algoritmos de PathTracing son ineficientes, como situaciones con fuertes focos de iluminación indirecta, zonas pequeñas por donde tiene que introducirse la luz, etc. Por contra, estas situaciones son manejadas correctamente por el método de transporte de luz de Metrópolis (MLT).

La idea básica es mutar los caminos que llegan a la imagen para conseguir nuevos caminos exitosos. Esta mutación consiste en eliminar vértices de un camino o añadir nuevos. Una vez que se ha encontrado un camino exitoso, se exploran caminos cercanos a él. Cada mutación será aceptada o rechazada según una probabilidad, dependiendo de su contribución a la imagen final.

Utilización de LuxRender

LuxRender es un motor de render libre que implementa, entre otros métodos el MLT. El código está basado (es un fork oficial) del PBRT, un famoso libro donde se detalla la implementación de un motor de render actual. LuxRender puede descargarse para varias plataformas en Sitio de descarga oficial de LuxRender. Algunas distribuciones de Linux disponen de paquetes oficiales que facilitan la instalación (por ejemplo, Debian).

Además de LuxRender es necesario descargar el script de Blender llamado LuxBlender para trabajar con este motor de la misma página. Como se muestra en el video, una vez que tenemos descargado y descomprimido el script, abrimos una ventana de tipo Editor de Texto y cargamos el script Text/ Open   Video: 00:05. Cuando el script está cargado en la ventana de texto, para ejecutarlo situamos el puntero del ratón en la ventana de texto y pulsamos Alt P   Video: 00:10

Figura 02. Diferentes resultados con LuxRender modificando propiedades de materiales, texturas, fuentes de luz....

LuxRender requiere que se definan los materiales en su script de exportación, por lo que las propiedades que tuvieran asignadas en Blender no importan, hay que volver a definir los materiales y texturas. En la web oficial de LuxRender hay una sección dedicada a la documentación de materiales y texturas Materiales en LuxRender. En nuestro ejemplo se ha asignado un material con propiedad de oro al dragón   Video: 00:20, dos tipos de cristales (uno con IOR=1.5 para el cristal de las copas y otro con el IOR del agua 1.33 para el contenido de las copas)   Video: 00:23 - 01:00. Como método de render se ha elegido MLT de baja calidad (para hacer pruebas)   Video: 01:29. Cuando se consigue una configuración buena de la escena se recomienda trazar el render final con Final/ Low MLT - Pathtracing. Al pinchar en el botón Render del script se lanza el motor con la configuración introducida en Blender. Es posible pausar la ejecución de LuxRender y decidir mediante su interfaz gráfica el número de hilos que se ejecutarán de forma dinámica. De esta forma, en sistemas multiprocesador podemos decidir cuántas hebras dedicaremos a renderizar, y cuántas al resto de procesos.

Es muy sencillo obtener buenos resultados con LuxRender. En la Figura 2 se muestran algunas pruebas con diferentes configuraciones. Recomiendo visitar la galería de imágenes de LuxRender con resultados de calidad fotográfica. El principal problema de MLT es la lenta convergencia a una solución sin ruido. Por esta razón, no es una aproximación válida para animaciones o imágenes de alta resolución.

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5.5. Pathtracing y Mapa de Fotones (Yafray) 5.7. Uso de Nodos de Composición