Vray - Irradiance Map (IM)

Mapa de irradiación es un algoritmo de adaptación de iluminación global. La característica principal es que identifica las áreas más importantes de la escena, calcula la IG y llena la información sobre de las zonas omitidas interpolando con los datos ya calculados.

Con el fin de entender cómo funciona y qué es el algoritmo de mapa de irradiación, veamos a lo generado por el mapa:
Representación calculada con Irradiance map de VRay que muestra el render de un de cubo y una esfera en una habitación:



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En en el render de la escena se ven las muestras que el mapa de irradiación (Irradiance map) realiza. Los puntos blancos, representan las muestras de IG. Las áreas más detalladas tienen más puntos, mientras que las superficies planas sólo unos pocos y a una mayor distancia entre sí.
Para mayor claridad, se eliminaron todas las texturas de los materiales de la escena, para no obstruir la observación del mapa de irradiancia. Si uno mira de cerca las zonas más concurridas con puntos blancos. Ve que se trata de los ángulos interiores de la sala, la parte redondeada los ángulos de la ChamferBox y lugares cercanos entre diferentes objetos, en particular al lado de la esfera y el cubo, así como el área de contacto de un cubo con la pared frontal. 
Estas zonas tienen una gran importancia en la obtención de una buena iluminación global detallada. Este es el conjunto de puntos del mapa de irradiancia, que vemos en la imagen. Contienen información sobre el color y el brillo de la IG en las áreas exactas. El resto de la imagen se llena de color gris. Las zonas grises en el mapa de irradiación son la parte de la escena en el mapa de irradiación que no contiene información sobre la IG. Sin embargo, es totalmente compensada por interpolación entre los puntos ya calculados en el mapa de irradiancia. En otras palabras, el mapa de irradiación calcula solamente las áreas más importantes. Después de esto, la información que falta en las áreas que no fueron computadas, simplemente se compensa interpolando, tomando la información sobre el color y el brillo de los ya existentes.

Es bastante obvio, lo que logra la capacidad de adaptación del IM. En contraste con Brute force, IM no calcula cada píxel de una escena, por lo que es posible un ahorro muy importante de recursos.
El algoritmo de IM construye un mapa tridimensional de puntos, que contiene información sobre la IG sólo en la superficie de los objetos en la escena. La tridimensionalidad del mapa de irradiaciñon, depende de la visión de la cámara, a través del cual el render de la escena se realiza. En las partes no visibles de la escena no habrá cálculo de irradiación.
Durante el renderizado aparece una ventana con información de la representación y se mantiene a lo largo de todo el proceso de renderizado, mostrando datos sobre el cálculo de IM. Por ejemplo el Prepass 1 de 4 significa que se está realizando en ese momento el primero de un total de cuatro prepasses. En Irradiance Map, para determinar los lugares más importantes de la escena en la que se realiza el cálculo GI, se realiza de una manera muy elegante. Se utiliza el concepto de submuestreo. Para empezar, GI de la escena completa se calcula en la resolución más baja, que suele ser inferior a la resolución de procesamiento. Este cálculo no es sólo de adaptación, como el cálculo con el algoritmo de BF. Después de eso, a partir de los datos obtenidos, se evalúan y determinan las áreas más importantes que deben ser representadas con mayor precisión. Luego el siguiente cálculo se lleva a cabo con una resolución más alta, pero sólo en las áreas requeridas. Este procedimiento se repite varias veces paso a paso, cada vez que aumenta la resolución, y así, hasta llegar a la resolución máxima especificada en IM. La resolución máxima y mínima de la prestación de IM se encuentra en sus parámetros. El paso de los cálculos difiere en la resolución dos veces más o dos veces menos, es decir, cuatro veces por area de la imagen en píxeles. Por ejemplo, cuando la resolución del render es de 800 por 600 píxeles, el siguiente paso de submuestreo es de 400 por 300, el siguiente es de 200 por 150 y así sucesivamente. Vale la pena señalar que en IM se puede utilizar tanto el submuestreo como el supermuestreo. Es decir, IM se puede calcular en menor o mayor tamaño que la resolución real del render, en un número par de veces de resolución.

Cada fase del render de IG es denominada pass. El pass, determina las áreas importantes de la escena, llamadas Prepass. El progreso del cálculo de passes, su número total, y lo que calcula el prepass en el momento, se puede observar en la ventana de render, que aparece después de comenzar la representación.
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