Resumen
Iluminación Global (en adelante, IG, también conocida como iluminación indirecta) no es un dispositivo físico de iluminación o rigging, sino un término general para algoritmos en gráficos por computadora 3D. La IG calcula cómo la luz se propaga en una escena, no solo directamente desde la fuente de luz, sino también a través de múltiples reflexiones en las superficies. Por lo tanto, en el cine, la IG no se crea en el set, sino en el renderizador, por ejemplo, en efectos visuales (VFX), imágenes generadas por computadora (CGI) y animación.
El contraste es la iluminación directa (Direct Illumination), que solo considera la luz que llega directamente desde la fuente a la cámara que observa. La IG complementa esto con los "rebotes" de luz (Bounces), donde los rayos se reflejan de una superficie a la siguiente. Sin esta contribución, las imágenes renderizadas parecen planas; con la IG, las escenas de interiores, en particular, ganan credibilidad.
Efectos típicos
La IG simula una serie de fenómenos lumínicos que ocurren a diario en el mundo real:
- Fuga de color (Color Bleeding): El color de una pared "tiñe" las superficies adyacentes porque la luz reflejada transporta su color.
- Iluminación indirecta: Las áreas sin luz directa se iluminan por la luz reflejada del entorno en lugar de permanecer completamente negras.
- Sombras suaves e interreflexiones entre objetos.
- Cáusticas (Caustics): Patrones de luz concentrada que se forman por refracción en material transparente o por reflexión.
Métodos
Existen diferentes enfoques para calcular la IG, que varían en precisión y tiempo de cálculo. Los métodos mencionados con frecuencia son:
| Método | Característica |
|---|
| Path Tracing | Seguimiento estocástico de rayos con múltiples rebotes; alta fidelidad de imagen, intensivo en cálculo |
| Radiosity | Método basado en superficies para iluminación difusa; estable, sin brillos |
| Photon Mapping | Método de dos pasadas, especialmente adecuado para cáusticas |
| Ambient Occlusion | Aproximación para el sombreado en hendiduras y áreas de contacto |
Otras técnicas comúnmente utilizadas en la práctica incluyen Image-Based Lighting, Metropolis Light Transport, así como soluciones en tiempo real como Screen-Space Global Illumination y Lumen.
Uso en producción
Los cálculos de IG son clásicamente intensivos en recursos y, por lo tanto, se utilizan predominantemente en el renderizado offline, por ejemplo, para tomas de VFX y películas de animación, donde la máxima fidelidad de imagen es crucial. Las variantes de IG basadas en puntos se han utilizado ampliamente en animaciones cinematográficas debido a su relativa velocidad. En contraste, existen enfoques en tiempo real con lightmaps y light probes precalculados, como los que se utilizan en motores de juegos y cada vez más en producción virtual (volúmenes LED). A menudo, los flujos de trabajo híbridos combinan la IG "horneada" con reflexiones en tiempo real.