Mini tutorial: Diffuse Bump and Displacement

Materiales de renderizado
Si no estoy equivocada, los términos que explico en este post, son denominaciones genéricas en el proceso de renderizado, no obstante, como usuario del programa V-ray, matizo que los consejos y opiniones personales van de acuerdo con el uso y características de este programa en cualquiera de sus versiones.

1-Mapeado de texturas (diffuse)

El mapeado de texturas es un método para añadir detalles, colores o texturas exteriores a un gráfico generado por ordenador o un modelo 3D. Esta aplicación a los modelos 3D fue usada por primera vez por Edwin Catmull en su tesis del 1974.

Funcionamiento

El mapa de la textura es aplicado a la zona exterior de la figura o el polígono. Este proceso es similar a aplicar papel de regalo a una caja blanca.
Aquí es donde insertamos una imagen como por ejemplo: un cuadro, la portada de un libro, un logotipo, una imagen de un material como lo son la madera, el hormigón, la piedra. Digamos que es la "foto" base de la textura.

2-Mapeado topológico (bump mapping)

El mapeado topológico es una técnica de gráficos computacionales 3D creada por James F. Blinn en 1978. Consiste en dar un aspecto rugoso a las superficies de los objetos. Esta técnica modifica las normales de la superficie sin cambiar su geometría. Las normales originales de la superficie seguirán perpendiculares a la misma. El mapeado topológico cambia la perpendicularidad por otras normales para lograr el efecto deseado, todo ello sin modificar la topología ni la geometría del objeto.
 
Funcionamiento

El mapa bumping sirve para dar una relieve-rugosidad a una superficie plana como por ejemplo; la rugosisad de la piel de naranja, una pared en gotelé, las vetas de la madera, la rugosidad de un enfoscado.

 

3-Mapeado por desplazamiento (displacement mapping)

El Mapeado por desplazamiento es una técnica de gráficos por computadora alternativa al mapeado topológico, mapeado normal y mapeado por paralaje que usa un mapa de textura o altura para causar un efecto donde la posición geométrica actual de los puntos sobre la superficie texturizada son desplazados (a menudo a los largo de la normal de una superficie local) de acuerdo al valor que calcula la función de texturizado para cada punto de la superficie. Esto da una gran sensación de profundidad y detalle a las superficies, permitiendo en particular auto-oclusión, auto-sombreado y siluetas; por otra parte, es el más costoso de esta clase de técnicas a causa de la gran cantidad de geometría adicional que genera.


El mapa displacement sirve para dar una relieve mayora una superficie que ya no es plana como por ejemplo; ladrillos, piedra rústica, cualquier pavimento con una junta lo suficientemente profunda, lamas de madera con junta marcada, hierba.

BUMP vs. DISPLACEMENT

BUMP
-Es más rapido.
-Es mejor utilizar bump si la vista es muy lejana (una vista de un edificio entero a pie de calle con fachada de ladrillo, no compensa el tiempo del displacement).
-Menos realista (no arroja sombras).
-Limitado ya que no modifica la geometría.

DISPLACEMENT
-Más lento (hay que saber ajustar para que no tarde infinitas horas).
-Más realista, arroja sombras (es como si modelaramos el relieve).
-Para elementos que se ven cerca o primeros planos más detallado.


Lo que puedo decir al respecto es que yo generalmente sólo utilizo el bump en determinados materiales en fachadas para vistas exteriores, y en las interiores dependiendo lo que se vea en primer plano. También he de comentar que mi tendencia personal para ganar tiempo de renderizado es modelar todo lo que puedo, ya que a efectos prácticos tardo menos, por supuesto, siempre dependiendo en que plano se ve. Por ejemplo, en vistas de interiores siempre modelo las baldosas, creo un componente, y lo voy haciendo simetrico en ejes rojos y verdes, así no parece un calco el material (y en ese caso no necesito poner bump o displacement de la junta). Otro ejemplo son las letras que he puesto en este post, yo las hubiera modelado aunque me supusiera un poquito más de tiempo.

TIP!!
En cualquiera de los casos, hay que tener en cuenta una cosa:
En V-ray, el negro sería las distancia base y el blanco sería la cantidad hacia donde sube, de manera que en lo ejemplos anteriores, cuando las letras son blancas, el relieve de las mismas sale hacia fuera, hacia arriba, y cuando las letras son negras, éstas parecen grabadas o talladas. (Se entiende mejor en el displacement).
BLANCO: distancia de bump o de desplazamiento (relieve-altura)
NEGRO: distancia de bump o desplazamiento 0 (base)


En este video tutorial se entiende muy bien como funcionan el displacement y el bump: