Mapeo de cubos

El mapeo de cubos fue propuesto por primera vez en 1986 por Ned Greene en su artículo “Environment Mapping and Other Applications of World Projections”,[2]​ diez años después de que Jim Blinn y Martin Newell propusieron por primera vez el mapeo ambiental.

Aunque manejar las costuras del mapa del cubo es un problema, se han desarrollado algoritmos para manejar el comportamiento de las costuras y dar como resultado un reflejo perfecto.

Si se introduce en la escena un nuevo objeto o una nueva iluminación, o si algún objeto que se refleja en él se mueve o cambia de alguna manera, entonces el reflejo cambia y el mapa del cubo debe volver a renderizarse.

Sin embargo, muchos programas CAD presentan problemas al muestrear reflejos especulares porque los cálculos de iluminación especular solo se realizan en los vértices de la malla utilizada para representar el objeto, y la interpolación se utiliza para estimar la iluminación en la superficie del objeto.

Los mapas de cubos brindan una solución bastante sencilla y eficiente para generar reflejos especulares estables.

En relación con el cálculo de la iluminación en vértices individuales, este método proporciona resultados más claros que representan la curvatura con mayor precisión.

Sin embargo, este enfoque tiene la limitación de que las fuentes de luz deben ser luces distantes o infinitas, aunque afortunadamente esto suele ser el caso en los programas CAD.

Los renderizados que usan mapas de cubos pueden verse mejor en escenas al aire libre.

Quizás la aplicación más avanzada del mapeo de cubos es crear imágenes panorámicas del cielo renderizadas previamente que luego el motor gráfico representa como caras de un cubo a una distancia prácticamente infinita con el punto de vista ubicado en el centro del cubo.

Aunque mucha luz proviene del sol, la dispersión de los rayos en la atmósfera hace que todo el cielo actúe como una fuente de luz (a menudo denominada iluminación del tragaluz).

Sin embargo, se ha realizado una cantidad considerable de investigación para modelar efectivamente la iluminación del tragaluz.

Desafortunadamente, esta técnica no escala bien cuando hay varios objetos reflectantes presentes.

Por lo general, se requiere un mapa de entorno dinámico único para cada objeto reflectante.

[1] Otra aplicación que encontró un uso generalizado en los videojuegos es el mapeo de texturas proyectivo.

La imagen inferior izquierda muestra una escena con un punto de vista marcado con un punto negro. La imagen superior muestra la red del mapeo del cubo visto desde ese punto de vista, y la imagen inferior derecha muestra el cubo superpuesto a la escena original.
Ejemplo de una textura que se puede asignar a las caras de un palco cúbico, con las caras etiquetadas
Reflejos de mapas de cubos en acción
Esta ilustración muestra cómo se indexa y direcciona un mapa de cubo.