¿Es posible conseguir renders  fotorrealistas integrados con el BIM? Mapeado de Texturas y software BIM: su significado

¿Cómo puedo obtener un efecto fotorrealista en el renderizado de un proyecto?
¿Es posible obtener una integración entre BIM y renderizado de calidad?
Estas son las dos preguntas que vamos a tratar de responder en este entrada.

Los factores para obtener un render fotorrealistas son varios, pero de particular importancia son las propiedades de los materiales que se utilizan para caracterizar los objetos. Para obtener un buen resultado, es aconsejable utilizar simulaciones con materiales 3D.
¿Pero, qué son y cómo se actúa con los materiales 3D? ¿Qué tipo de Mapeado de Texturas hay que utilizar para obtener resultados fotorrealistas en nuestros proyectos?

Relación entre diseño arquitectónico BIM y renderizado de alta calidad

Ya sabemos cómo en el entorno BIM se tiende a integrar los distintos aspectos interdisciplinarios del proyecto y cómo es posible preparar fácilmente la documentación del proyecto mismo.
También es legítimo preguntarse si es posible integrar las características de diseño arquitectónico de un software BIM con las funciones de renderizado para ayudar a obtener imágenes y videos útiles a la visualización y a la representación.
El software Edificius de ACCA dispone de funciones de integración dinámica entre BIM y renderizado en tiempo real. Esto revoluciona la forma tradicional de realizar el diseño arquitectónico.
Con esta tecnología podemos ver realmente el resultado gráfico de nuestras decisiones en tiempo real y ver el diferente comportamiento de los materiales instantáneamente, mientras diseñamos simulando las sombras y las luces en las distintas condiciones climáticas.

Cómo conseguir efectos realistas con un software BIM

Para obtener todo tipo de efectos realistas con Edificius podemos recurrir a los materiales 3D ya disponibles en las librerías del programa o en las librerías disponibles on line. Estas librerías también incorporan objetos y materiales creados por los usuarios, así como materiales creados por los técnicos de ACCA.
¿Y si tuviéramos que crear nosotros mismos un material que corresponda a necesidades específicas?
Veamos el editor de materiales de la librería de Edificius y echemos un vistazo a las distintas propiedades divididas en secciones
Aquí reportamos los apartados donde definir:
color
textura
sombreado

imagen che con interfaz del programa Edificius que muestra la ventala de ediccion del mapeado de texturas

Propiedad del Mapeado de Textura

En la parte inferior, vemos el resultado visivo consecuente a las elecciones realizadas.

imagen che con interfaz del programa Edificius que muestra en detalle color y textura de un material

Color, Textura y Rendering

 

Sin embargo, operar sólo a este nivel, es decir solo cargando la imagen y el sombreado, no sería suficiente para definir un material de alta definición. De hecho, en el Renderizado en Tiempo Real (RTR) no tendríamos un efecto 3D del material.

Volviendo a la pestaña de efectos, vemos estas cuatro cajas donde se cargan los diferentes mapas que caracterizan el material HD.

imagen che con interfaz del programa Edificius que muestra los distintos tipos de Mapeados de Texturas en un software BIM

Distintos tipos de Mapeados de Texturas en un software BIM

Estas imágenes o mapas, si cargadas correctamente, nos permiten obtener efectos muy realistas en la visualización del modelo arquitectónico.
Esta es la sección en la que nos centraremos en breve.

En la tercera pestaña podemos ver dinámicamente cómo será nuestro material, tal como compuesto, en el Renderizado en Tiempo Real.
Volvemos a la caja de los efectos.

imagen che con interfaz del programa Edificius que muestra el Box efectos Mapeado de Texturas en un software BIM

Box efectos Mapeado de Texturas en un software BIM

Estas mapas son verdaderas capas del material mismo que, si superpuestas, restituyen las características de brillo y rugosidad de un material.

¿Cómo funciona el procesamiento de los materiales en el Render?

El motor de render utiliza varios tipos de “shader” para calcular con la máxima precisión la reacción de un material a la luz artificial o natural.
Los materiales son procesados a través de la combinación de los canales de datos fundamentales para poder así ver con más detalle cuáles son los diferentes tipos de mapas (canales) y a que sirven:
En Edificius usamos 5 tipos diferentes de canales o mapas.
Vamos a ver cuál son y cómo se comportan cuando son procesados por el ” shader ” de un motor gráfico.

DIFFUSE MAP

Simplemente es la imagen a color de nuestro material en canales RGB y se carga en la sección “Texturas” de la caja de herramientas de Materiales y Colores.

imagen con un ejemplo de Diffuse Map

Diffuse Map

SPECULAR MAP

Es una mapa en blanco y negro en que las áreas más oscuras son poco reflexivas y las zonas más claras representan las partes más brillantes y reflectantes. Más se acercan al blanco más serán reflectantes. Este mapa se debe copiar en el canal Specular.

imagen con un ejemplo de Specular Map

Specular Map

NORMAL MAP

Es un mapa de color azul y su objetivo es mejorar la vista tridimensional del material para que se vea mucho más en detalle en su geometría 3D. El atributo permite observar elevaciones o depresiones (agujeros, grietas, arañazos, etc.). En este tipo de Mapa, las áreas más oscuras se representan como ranuras en el material y las zonas más claras como relieves.

imagen con un ejemplo de Normal Map

Normal Map

HEIGHT MAP

(También llamada Displacement map) es un mapa en blanco y negro que sirve al programa para detectar las áreas en relieve (partes brillantes) y aquellas hundidas (partes oscuras). El mapa se debe copiar en el canal HEIGHT MAP. El atributo actúa directamente sobre la geometría del objeto ya que cada píxel del mapa tiene también información de altura (propiedades similares a GEOTIFF, otro formato de imagen usado a menudo en el contexto de la Cartografía).

imagen con un ejemplo de Height Map

Height Map

ALPHA MASK

Es una máscara de recorte que indica en qué parte del objeto se debe aplicar las textura. Un ejemplo de aplicación podría ser un panel de vidrio sobre el cual aplicar una rejilla de metal. Una parte será de vidrio mientras que la rejilla tendrá un color metálico.

imagen con un ejemplo de Alpha Mask

Alpha Mask

BUMP MAP

Es un mapa que se utiliza para que los objetos parezcan que tengan una superficie áspera y con imperfecciones restituyendo así aún más realismo. A diferencia de la HEIGHT MAP o de la DISPLACEMENT, la geometría de la superficie no viene modificada. Por lo general se presenta en escala de grises: más el píxel es oscuro y más el mapa será “escavado”; más el píxel es claro, más el mapa será en relieve.

imagen con un ejemplo de Bump Map

Bump Map

 

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