Diccionario de conceptos gráficos

Como entretenimiento electrónico, la historia del videojuego ha estado desde sus principios estrechamente ligada a  la tecnología. No en pocas ocasiones las compañías se han escudado en los límites técnicos que ofrece el hardware para justificar errores evidentes, aunque luego hayan tenido que tragarse sus palabras al ver cómo otras desarrolladoras conseguían superar esas barreras. Afortunadamente, en el mundo de los compatibles cada vez son más numerosas las opciones de personalización que se incluyen en los juegos para adecuarlos a cada equipo, aunque pueden llegar a crearnos más de un quebradero de cabeza si no se acaba de entender su finalidad. En este artículo voy a recoger algunos de los errores y técnicas gráficas más habituales.


Popping

El popping es uno de los errores gráficos más comunes. Consiste en la aparición brusca y repentina de un objeto tridimensional, de tal manera que la visibilidad de dicho objeto viene determinada por su cercanía con respecto a la cámara, existiendo un umbral de distancia que determina su presencia. En otras palabras, se trata del molesto efecto que se produce cuando, a medida que el personaje recorre el escenario, van apareciendo partes de dicha escena de manera brusca. Normalmente se produce por limitaciones en el número de polígonos que se pueden dibujar simultáneamente y puede ser disimulado con el uso de niebla (fogging) y transparencias, a costa de un mayor coste computacional. Como ejemplo, podéis ver cómo al comienzo del siguiente vídeo de Crazy Taxi se puede apreciar el popping en los edificios del fondo:

Clipping

Otro de los efectos más habituales es el conocido como clipping. Se produce cuando una parte de  un objeto tridimensional se “introduce” en otro, evitando la colisión que debería producirse o sobrepasando los límites prefijados, dando lugar a un efecto poco realista y confuso. Seguro que todos habéis sido testigos de la aparición de clipping en alguna ocasión. Un caso muy típico es el de personajes que atraviesan paredes o muebles. Viene causado por una falta de control de las animaciones o una determinación defectuosa de los límites de acción de los objetos. En el siguiente vídeo aparece un efecto claro de clipping en la saga Fifa:

Mapeado topológico (Bump mapping)

El mapeado topológico es una técnica que permite dotar de aspecto rugoso o de relieve a una textura plana. Esto se consigue mediante un juego óptico de luces y sombras que permite simular la aparición de distintas alturas y, al aplicarse directamente sobre las texturas sin necesidad de añadir polígonos adicionales para recrear realmente el relieve, pueden obtenerse resultados fotorrealistas sin aumentar demasiado el coste computacional. Es muy usado en la actual generación para dotar de mayor realismo a determinados materiales. En el siguiente vídeo podéis observar distintos ejemplos de bump mapping:

Mapeado ambiental (Environmental/Reflection mapping)

 
El mapeado ambiental es la técnica que permite recrear sobre un objeto tridimensional los reflejos del resto de objetos que lo rodean. Así, mediante este procedimiento se consigue simular materiales como el metal o el cristal. Existen muchas formas de conseguir este efecto, siendo algunas de las más populares el mapeado esférico y el mapeado cúbico, que utilizan distintas figuras geométricas para recrear la reflexión. En el siguiente vídeo (inspirado en el gran Mirror’s Edge) se muestra una demo de mapeado ambiental:

Antialiasing

Se conoce como antialiasing al conjunto de técnicas de procesamiento de imagen que permiten eliminar o minimizar lo que, como era de esperar, se denomina aliasing o solapamiento, un concepto muy común en el procesado de señales. Aplicado a los videojuegos, este aliasing se muestra principalmente como los famosos dientes de sierra, que hacen que una línea pierda su aspecto característico y aparezca con una forma escalonada.
Existen distintos procedimientos para aplicar el antialiasing, que se basan en difuminar los bordes dentados teniendo en cuenta las zonas de la imágen que los rodean. La aplicación de técnicas de antialiasing suele afectar considerablemente al rendimiento de un juego. El siguiente video de Crysis 2 muestra la diferencia al aplicar esta técnica:

 
Filtrado Anisotrópico

Mientras que el antialiasing afecta a los bordes de un objeto tridimensional, el filtrado anisotrópico se aplica directamente sobre las texturas de dicho objeto, sobre todo si la superficia cubierta por dicha textura se encuentra situada en un ángulo oblicuo con respecto al ángulo de visión. Su función es la de conservar detalles de las texturas que de otra manera se perderían al modificar el ángulo. En la actualidad, la mayoría de los juegos permiten la aplicación de filtros en el rango 4x – 16x. A mayor filtrado mayor conservación de detalles para ángulos mayores. Aunque naturalmente esta técnica requiere de un cierto coste computacional, su efecto en el rendimiento suele ser menor que el del antialiasing.

 

Sincronización Vertical (V-Sync)

La sincronización vertical es una opción que aparece en la mayoría de juegos de PC actuales. Como todos sabemos, un videojuego se muestra en una pantalla como una sucesión de imágenes, existiendo un número de ellas por unidad de tiempo (los famosos FPS – Imágenes por segundo). La pantalla en la que se muestra el juego, a su vez, es la encargada de representar estas imágenes a un ritmo determinado, que normalmente es de 60 Hz (60 imágenes por segundo). Si las imágenes del juego se generan en instantes de tiempo distintos a las de la pantalla puede producirse un efecto de parpadeo muy molesto. Esto es precisamente lo que soluciona la sincronización vertical, forzando a que ambas imágenes se generen al mismo tiempo y con el mismo ritmo. Su activación puede reducir considerablemente el rendimiento. La siguiente imagen muestra el efecto de una mala sincronización.

 

Profundidad de campo (Depth of Field)

En fotografía, la profundidad de campo se puede definir como la amplitud de la zona en la que los objetos que aparecen se muestran de forma nítida, en contraste con el efecto borroso del resto. En ocasiones este concepto se ha aplicado a los videojuegos, consiguiendo que los objetos cercanos sean claros mientras que las zonas lejanas de los escenarios se muestren más borrosas, consiguiendo así un efecto cinematrográfico. En el siguiente vídeo aparece un ejemplo de modificación de la profundidad de campo:

 

Oclusión ambiental

La oclusión ambiental es un método de sombreado que ayuda a dotar de un mayor realismo a las escenas teniendo en cuenta la reflexión de la luz debido a la oclusión (u obstrucción). A partir de la proximidad entre las distintas superficies, se calcula la cantidad de luz que debe aplicarse a cada punto en función de la cantidad de veces que rebotaría un rayo de luz en él. Así se consiguen sombras difuminadas de manera rápida y eficaz.
El siguiente vídeo se muestra una comparativa con las diferencias existentes según si se aplica o no esta técnica:

Con esta entrada he querido dar a conocer algunas de las técnicas que se aplican en el backstage de los videojuegos y que no nos paramos a analizar mientras estamos jugando. Además, espero que esta información os ayude a configurar el aspecto de vuestros títulos con mayor conocimiento de causa.
LeChuck

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Desde las profundidades del Caribe vigilo los mares.
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  • Genial recopilación de términos.

  • Anonymous

    Muy buena recopilación.

    A mi los errores gráficos que más me molestan: popping y tearing ("rasgado", lo que ocurre a veces por falta de V-Sync).

    • Gracias Anónimo xD.

      Desde luego el popping es muy muy molesto, aunque a veces se pasan con la niebla para intentar taparlo xD.

  • Momin

    Esto ha sido genial, gran trabajo y muy bien hecho. 😉

  • Anonymous

    Muy bueno el articulo,
    ¿tenes idea de como se llama ese problema que tiene fifa 11, 12 y 13, que es como un efecto de lag (pero no es lag porque lo hace en cualquier momento no solo en online) y el juego funciona trabado?

    lo via aca tambien
    http://www.youtube.com/watch?v=eoSEgQm1jDw

  • Anonymous

    Muchas gracias LaGrande, este post me ha servido para reconocer un bug que tenía en un juego (tearing en Mirror's Edge para ser concretos) y que no sabía cómo buscar información para poder arreglarlo. Ahora que ya sé el nombre podré buscar soluciones. Gracias!