Textura procedural

En gráficos por computadora , una textura procedural ^{[ 1 ]} es una textura creada mediante 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 ilimitada de la textura y la facilidad de mapeo de texturas . ^{[ 2 ]} Este tipo de texturas se utilizan a menudo para modelar representaciones superficiales o volumétricas de elementos naturales como madera , mármol , granito , metal , piedra y otros.

Por lo general, el aspecto natural del resultado final se consigue mediante el uso de ruido fractal y funciones de turbulencia . Estas funciones se utilizan como representación numérica de la " aleatoriedad " presente en la naturaleza.

El texturizado sólido es un proceso en el que la función generadora de textura se evalúa sobre${\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}$en cada punto de superficie visible del modelo, de modo que las propiedades del material resultante (como el color, el brillo o la normal) dependen solo de su posición 3D, no de su posición de superficie 2D parametrizada como en el mapeo de texturas 2D tradicional. En consecuencia, las texturas sólidas no se ven afectadas por 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 un problema. 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, se dispone de un amplio arsenal de técnicas, que van desde texturas regulares estructuradas (como una pared de ladrillos), hasta texturas irregulares estructuradas (como un muro de piedra), hasta texturas puramente estocásticas. ^{[ 4 ]}

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

La generación genética de texturas es un método experimental para generar texturas. Se trata de un proceso automatizado guiado por un moderador humano. El flujo de control generalmente consiste en que una computadora genere un conjunto de texturas candidatas. De entre estas, el usuario selecciona una. La computadora genera entonces otro conjunto de texturas mediante la mutación y el cruce de elementos de las texturas seleccionadas por el usuario. ^{[ 6 ]} Para obtener más información sobre cómo se logra exactamente este método de generación por mutación y cruce, consulte Algoritmo genético . El proceso continúa hasta que se genera una textura adecuada para el usuario. Dado que el resultado es difícil de controlar, este método se utiliza normalmente solo para texturas experimentales o abstractas.

Partiendo de un simple ruido blanco , los procesos de autoorganización pueden generar patrones estructurados conservando cierto grado de aleatoriedad. Los sistemas de reacción-difusión son una forma de generar dichas texturas. Se pueden generar texturas realistas simulando reacciones químicas complejas en fluidos. Estos sistemas pueden mostrar comportamientos similares a procesos reales ( morfogénesis ) que se encuentran en la naturaleza, como las marcas de los animales (conchas, peces, gatos salvajes, etc.).

• Diseñador de sustancias
• Forja de filtros
• TexRD (basado en reacción-difusión: texturas autoorganizadas)
• Creador de materiales (basado en el motor Godot )

Además de los programas especializados, otros, como Blender , CorelDRAW , ^{[ 7 ]} contienen subsistemas de textura procedimentales que pueden utilizarse para generar texturas.

• Ruido de Perlin
• sombreador de píxeles
• Generación procedimental
• Autoorganización
• Ruido simplex
• Artista de texturas
• Síntesis de texturas