3D API. Ya mencionadas antes, las API son colecciones de
rutinas, un "libro de recetas", para escribir un programa que
soporte un tipo de hardware o un sistema operativo determinados. Una API 3D
permite a un programador crear software 3D que automáticamente haga uso de
toda la capacidad de un acelerador 3D. La programación directa del chip de la
tarjeta puede ser muy diferente incluso entre modelos de la misma marca, por
lo que esto facilita las cosas.
Bump Mapping. Consiste en darle una textura de rugosidad a un
objeto. Los colores cercanos al negro se convertirán en hendiduras y los
cercanos al blanco, serán protuberancias. Aquí hay un ejemplo para ver cómo
aumenta la calidad de imagen.
Canal alfa (Alpha
Blending). Es una técnica que permite crear objetos
transparentes. Normalmente, un píxel que aparece en pantalla tiene valores de
rojo, verde y azul. Si el escenario 3D permite usar un valor alfa para cada
pixel, tenemos un canal alfa. Un objeto puede tener diferentes niveles de
transparencia: por ejemplo, una ventana de cristal limpia tendría un nivel
muy alto de transparencia (un valor alfa muy bajo), mientras que un cubo de
gelatina podría tener un valor alfa medio. El Alpha Blending es el proceso de
combinar dos objetos en pantalla teniendo en cuenta los valores alfa. Así
sería posible tener un monstruo medio oculto tras un cubo de gelatina de
fresa que estaría teñido de rojo y difuminado. Si la tarjeta soporta alpha
blending por hardware, el programador no necesita usar una rutina por software
más lenta para asegurarse de que los objetos transparentes se dibujan
correctamente.
Niebla y difuminado
de profundidad (Depth Cueing). La niebla hace que los límites
del mundo virtual queden cubiertos por un halo. El Depth Cueing consiste en
reducir el color y la intensidad de un objeto en función de la distancia al
observador. Por ejemplo, una bola roja brillante se verá más oscura cuanto
mas lejos.
Estas dos herramientas son útiles para determinar cómo se verá el
horizonte. Permiten al programador crear un mundo 3D sin preocuparse de
extenderlo infinitamente en todas direcciones o de que los objetos alejados
aparezcan brillantes y confundan al observador ya que con estos efectos se
difuminarán en la distancia. Además, así se consigue que los objetos no
surjan de repente cuando te acercas a ellos.
Glow:
le da un halo brillante a un punto de luz u objeto autoiluminado.
Hilite:
Creo que es mejor que lo veáis:
Flare: Refracciones en la lente de
la cámara.
Sombreado: Flat (Plano), Gouraud
y Texture Mapping (Mapeado de texturas). La mayoría de objetos 3D están
hechos de polígonos, que deben ser coloreados y rellenados de manera que no
parezcan redes de alambre (wire frames).
El sombreado Flat (plano) es el método más sencillo y rápido y consiste en que cada polígono se rellena de un color uniforme.Esto da resultados poco realistas pero es el mejor para paisajes rápidos donde la velocidad es más importante que el detalle. El sombreado Gouraud es ligeramente mejor.
Cada punto del polígono tiene un umbral asignado y se dibuja un degradado de color sobre el polígono, creando un efecto de sombreado según la luz definida en la escena. Por ejemplo, un polígono podría ser coloreado con un degradado del rojo brillante al rojo oscuro.
También está el sombreado Phong que consiste en que además de que el objeto tenga sombra (como el Gouraud) proyecta su sombra sobre los demás objetos de la escena. De momento este sombreado se hace mediante software.
El mapeado de texturas es el método más
realista de dibujar un objeto, y el tipo que los juegos más modernos
requieren. Un dibujo o foto digitalizada se pega al polígono (se mapea según
el argot). Esto permitiría ver el dibujo de unos neumáticos o la pegatina de
la bandera que lleva un avión. Este mapeado se puede hacer con animaciones o
videos además de con imágenes estáticas.
Corrección de perspectiva. Este proceso es necesario para que los objetos mapeados parezcan realistas. Se trata de un calculo matemático que asegura que una textura converge correctamente en las partes de un objeto que están más alejadas del observador.
Esta tarea requiere un uso
extensivo del procesador, así que es vital que un acelerador 3D ofrezca esta
característica para conservar el realismo. Aquí se puede ver una imagen sin
corrección de perspectiva; mirar en las rejillas de los lados y cómo
ondulan. Lo mismo pasa con el techo y el suelo.
Filtrado bilineal y trilineal. Estos dos métodos se emplean para el mapeado de texturas. El filtrado bilineal, dicho un poco por encima, pone una textura a un píxel con una media de las imágenes de los pixels que lo rodean en el eje X e Y. Sin esta técnica, cada píxel tendría la misma textura que los de alrededor.
Esto es lo que pasa en Doom cuando te acercas a
los monstruos, que se convierten en amasijos de píxels. El filtrado trilineal
es más sofisticado, además de hacer el bilineal con las texturas, hace
interpolación entre dos texturas empleadas para diferentes distancias, por lo
que el cambio de una a otra es mucho más suave.
Filtrado anisotrópico. Cuando un
chip hace un filtrado trilineal, lo hace de toda la escena que tiene que
rendir. El filtrado anisotrópico, sólo lo hace de los objetos que vayan a
ser visibles, por lo que permite escenas más complejas sin pérdida de
velocidad.
MIP-mapping (mapeado
MIP). Esta técnica de mapeado de texturas usa múltiples
versiones de cada mapa de texturas, cada uno a diferente nivel de detalle.
Cuando el objeto se acerca o se aleja del observador, el mapa apropiado se
aplica. Esto hace que los objetos tengan un alto grado de realismo y acelera
el tiempo de proceso, permitiendo al programa mapear de forma más simple (con
mapas menos detallados) cuando los objetos se alejan. MIP proviene del latín
Multi in Parvum (muchos en poco).
Z-buffering. Es una técnica para eliminar superficies ocultas, para que objetos detrás de otros no se muestren. Hacer esto por hardware, libera a las aplicaciones de software de tener que calcular el complejo algoritmo "hidden surface removal" (eliminación de superficies ocultas).