Bloom (a veces denominado bloom de luz o resplandor ) es un efecto de gráficos de computadora utilizado en videojuegos , demostraciones y renderizado de alto rango dinámico (HDRR) para reproducir un artefacto de imagen de cámaras del mundo real. El efecto produce franjas (o plumas) de luz que se extienden desde los bordes de las áreas brillantes en una imagen, lo que contribuye a la ilusión de una luz extremadamente brillante que abruma la cámara o el ojo que captura la escena. Se volvió ampliamente utilizado en videojuegos después de que los autores de Tron 2.0 publicaran un artículo sobre la técnica en 2004. [1]
Hay dos causas potenciales reconocidas para la floración.
Una de las bases físicas del fenómeno de bloom es que, en el mundo real, las lentes nunca pueden enfocar a la perfección. Incluso una lente perfecta convolucionará la imagen entrante con un disco de Airy (el patrón de difracción que se produce al pasar una fuente de luz puntual a través de una abertura circular). [2] En circunstancias normales, estas imperfecciones no son perceptibles, pero una fuente de luz intensamente brillante hará que las imperfecciones se vuelvan visibles. Como resultado, la imagen de la luz brillante parece sangrar más allá de sus límites naturales.
La función del disco de Airy disminuye muy rápidamente, pero tiene colas muy anchas (en realidad, colas infinitamente anchas). Mientras el brillo de las partes adyacentes de la imagen se encuentre aproximadamente en el mismo rango, el efecto de desenfoque causado por el disco de Airy no es particularmente perceptible; pero en las partes de la imagen donde las partes muy brillantes están adyacentes a partes relativamente más oscuras, las colas del disco de Airy se vuelven visibles y pueden extenderse mucho más allá de la extensión de la parte brillante de la imagen.
En las imágenes HDRR , el efecto se puede reproducir convolucionando la imagen con un núcleo en ventana de un disco de Airy (para lentes muy buenas) o aplicando desenfoque gaussiano (para simular el efecto de una lente menos perfecta), antes de convertir la imagen a píxeles de rango fijo. El efecto no se puede reproducir completamente en sistemas de imágenes que no sean HDRR , porque la cantidad de sangrado depende de qué tan brillante sea la parte brillante de la imagen.
Por ejemplo, cuando se toma una fotografía en interiores, el brillo de los objetos exteriores vistos a través de una ventana puede ser 70 u 80 veces más brillante que el de los objetos dentro de la habitación. Si se establecen niveles de exposición para objetos dentro de la habitación, la imagen brillante de las ventanas se filtrará más allá de los marcos de las ventanas cuando se realice la convolución con el disco Airy de la cámara que se utiliza para producir la imagen.
La floración en las cámaras digitales se produce por un exceso de carga en los fotodiodos, que son los elementos sensibles a la luz del sensor de imagen de la cámara. [3] Cuando un fotodiodo se expone a una fuente de luz muy brillante, la carga acumulada puede desbordarse hacia los píxeles adyacentes, creando un efecto de halo. Esto se conoce como "desbordamiento de carga".
El efecto de bloom es más pronunciado en cámaras con píxeles más pequeños, ya que hay menos espacio para que la carga se disipe. También puede verse exacerbado por configuraciones ISO altas, que aumentan la sensibilidad de la cámara a la luz y pueden provocar una mayor acumulación de carga.
Si bien el efecto de floración puede resultar una distracción en algunas imágenes, también se puede utilizar de forma creativa para agregar una calidad de ensueño o de otro mundo a las fotos.
Los sistemas de juegos de la generación actual pueden renderizar gráficos 3D utilizando buffers de cuadros de punto flotante , para producir imágenes HDR . Para producir el efecto bloom, la imagen HDRR lineal en el buffer de cuadros se convoluciona con un núcleo de convolución en un paso de posprocesamiento , antes de convertirla al espacio RGB . El paso de convolución generalmente requiere el uso de un núcleo gaussiano grande que no es práctico para gráficos en tiempo real, lo que hace que los programadores utilicen métodos de aproximación. [4]
Algunos de los primeros juegos en utilizar el efecto Bloom incluyen el juego CGI pre-renderizado Riven (1997), [5] el juego de vóxeles Outcast (1999), [6] y los juegos de polígonos 3D en tiempo real The Bouncer (2000) [7] e Ico (2001). [8] Bloom se popularizó más tarde dentro de la comunidad de desarrollo de juegos en 2004, cuando los autores de Tron 2.0 publicaron un artículo sobre la técnica . [1] La iluminación Bloom se ha utilizado en muchos juegos, modificaciones y motores de juego como Quake Live , Cube 2: Sauerbraten y el motor de juego Spring .
El efecto fue popular en los juegos de séptima generación , [9] que se lanzaron desde 2005 hasta principios de la década de 2010. Varios juegos de la época han recibido críticas por el uso excesivo de la técnica. La iluminación intensa de RollerCoaster Tycoon 3 (2005) fue descrita como "repugnante" en su momento por GameSpot . [10] Gaming Bolt describió la tendencia como un truco que había muerto con la generación y criticó el uso intensivo de la técnica en los principales lanzamientos de la época, como The Elder Scrolls IV: Oblivion (2006), el puerto de Xbox 360 de Burnout Revenge (2006) y Twilight Princess (2006). Syndicate (2012) también ha sido descrito como un efecto que "derrite los ojos". [11] [12]