Textura procedimental

En gráficos por computadora , una textura procedimental ^[1] es una textura creada usando una descripción matemática (es decir, un algoritmo ) en lugar de datos almacenados directamente. La ventaja de este enfoque es el bajo costo de almacenamiento, la resolución de textura ilimitada y el mapeo de texturas fácil . ^[2] Este tipo de texturas se utilizan a menudo para modelar superficies o representaciones volumétricas de elementos naturales como madera , mármol , granito , metal , piedra y otros.

Por lo general, el aspecto natural del resultado renderizado se logra mediante el uso de funciones de ruido y turbulencia fractales ^{[ se necesita una definición ]} . Estas funciones se utilizan como una representación numérica de la " aleatoriedad " que se encuentra en la naturaleza.

La texturización de sólidos es un proceso en el que la función de generación de textura se evalúa en cada punto de la superficie visible del modelo, de modo que las propiedades del material resultante (como el color, el brillo o la normalidad) dependen únicamente de su posición 3D, no de su posición de superficie 2D parametrizada como en el mapeo de textura 2D tradicional. En consecuencia, las texturas sólidas no se ven afectadas por las distorsiones del espacio de parámetros de la superficie, como las que se pueden ver cerca de los polos de una esfera. Además, la continuidad entre la parametrización de la superficie de parches adyacentes tampoco es una preocupación. Las texturas sólidas permanecerán consistentes y tendrán características de tamaño constante independientemente de las distorsiones en los sistemas de coordenadas de la superficie. ^[3] Inicialmente, estas funciones se basaban en una combinación simple de funciones de ruido procedimental como el ruido Simplex o el ruido Perlin . Actualmente, hay disponible un vasto arsenal de técnicas, que van desde la textura regular estructurada (como una pared de ladrillos), hasta las texturas irregulares estructuradas (como un muro de piedra), pasando por las texturas puramente estocásticas. ^[4]${\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}$

La textura celular se diferencia de la mayoría de las demás técnicas de generación de texturas procedimentales en que no depende de funciones de ruido como base, aunque a menudo se utiliza para complementar la técnica. Las texturas celulares se basan en puntos característicos que se encuentran dispersos en un espacio tridimensional. Estos puntos se utilizan para dividir el espacio en pequeñas regiones aleatorias llamadas celdas. Estas celdas suelen tener el aspecto de "escamas de lagarto", "guijarros" o "losas". Aunque estas regiones son discretas, la función de base celular en sí es continua y se puede evaluar en cualquier parte del espacio. ^[5] El ruido de Worley es un tipo común de textura celular.

La generación de texturas genéticas es un método experimental para generar texturas. Es un proceso automatizado guiado por un moderador humano. El flujo de control suele hacer que una computadora genere un conjunto de texturas candidatas. A partir de ellas, un usuario elige una selección. Luego, la computadora genera otro conjunto de texturas mutando y cruzando elementos de las texturas seleccionadas por el usuario. ^[6] Para obtener más información sobre cómo se logra exactamente este método de generación de mutación y cruce, consulte Algoritmo genético . El proceso continúa hasta que se genera una textura adecuada para el usuario. Como el resultado es difícil de controlar, este método generalmente se usa solo para texturas experimentales o abstractas.

Partiendo de un simple ruido blanco , los procesos de autoorganización pueden dar lugar a patrones estructurados, conservando al mismo tiempo cierta aleatoriedad. Los sistemas de reacción-difusión son una forma de generar este tipo de texturas. Se pueden generar texturas realistas simulando reacciones químicas complejas en el interior de fluidos. Estos sistemas pueden mostrar comportamientos similares a los procesos reales ( morfogénesis ) que se dan en la naturaleza, como las marcas de los animales (conchas, peces, gatos salvajes...).

• Diseñador de sustancias
• Forja de filtros
• TexRD (basado en reacción-difusión: texturas autoorganizadas)
• Material Maker (basado en Godot Engine )

Además de programas especializados, otros, como Blender , CorelDRAW , ^[7] contienen subsistemas de textura procedimental que se pueden utilizar para generar texturas.

• Ruido de perlin
• Sombreador de píxeles
• Generación procedimental
• Autoorganización
• Ruido simplex
• Artista de texturas
• Síntesis de texturas