Acerca de las texturas en el dibujo por ordenador y la imagen de síntesis

Acerca de las texturas en el dibujo por ordenador y la imagen de síntesis José Calvo López

Los nuevos medios de representación de la arquitectura ponen a disposición de los usuarios instrumentos muy potentes para emplear texturas en sus dibujos, pero su empleo parece sufrir una curiosa paradoja. Mientras las imágenes publicitarias de las promociones costeras destinadas al llamado turismo residencial emplean texturas desmesuradas e irreales, con ladrillos gigantescos o revocos hirientes, las ilustraciones de las revistas de arquitectura renuncian a la textura y juegan sabiamente con la luz y el volumen. Este abandono de las texturas parece derivar de una intención de evitar resultados rutinarios huyendo del realismo que pregona a los cuatro vientos la propaganda de los programas de dibujo por ordenador.

aplicaciones; estos procedimientos pueden permitir a los dibujantes de arquitectura controlar en profundidad las herramientas que emplean y obtener resultados atractivos. Para explicar algunas de estas técnicas de forma consistente, es preciso hacer referencia a algunos conceptos básicos de imagen digital; los lectores con experiencia en este campo pueden saltarse tranquilamente los apartados “Texturas en el dibujo sombreado” y “Escala en el espacio real”. Por otra parte, la objeción de fondo a este tipo de técnicas, la cuestión del realismo en los dibujos de arquitectura, excedería evidentemente de los límites de esta comunicación; me referiré a ella brevemente en el último apartado de esta comunicación.

Desde luego, cuando se emplea un instrumento de modo rutinario, los resultados suelen ser mediocres; pero nada nos impide emplear una herramienta de una manera que no haya previsto su creador y que no esté explicada en el manual. Esta comunicación pretende exponer, sin pretensión de originalidad ni de exhaustividad, algunas maneras de emplear las texturas en el dibujo por ordenador y en la imagen de síntesis que no se explican en los manuales de las

Texturas en el dibujo lineal El programa de dibujo por ordenador más extendido ofrece una amplia serie de texturas estándar, como es bien conocido. También ofrece al dibujante la posibilidad de crear una textura definiéndola numéricamente, en función de las coordenadas de los segmentos de línea que han de integrar la textura. Resulta obvio decir que no hay nada más opuesto a la forma de pensar de un arquitecto y que el empleo

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de estas texturas numéricas personalizadas es irrelevante, al menos en el campo de la arquitectura. Ahora bien, existe al menos otro programa comercial de dibujo por ordenador que ofrece un medio de definir gráficamente una textura y emplearla en un dibujo lineal. El método es bien simple en teoría. El usuario ha de definir una célula, el equivalente del bloque de otros programas, que contenga una tesela de la textura que quiere definir. Una vez dibujada la tesela, se crea la célula seleccionando la tesela y definiendo un origen, que en general ha de coincidir con el extremo inferior izquierdo de la tesela. A continuación se puede aplicar la textura en un área definida por el usuario. Para esto el dibujante puede emplear tres métodos. Puede señalar directamente el perímetro del área que ha de recibir la textura, si se trata de una figura cerrada; también puede definir uno a uno sus vértices; por último, puede señalar un punto interior, si se trata de un área cerrada limitada por varios segmentos o curvas. En este último caso es imprescindible que el área delimitada esté verdaderamente cerrada; si existen discontinuidades en el perímetro del área, el programa no podrá establecer el recinto al cual debe aplicar la textura, la aplicará a todo el dibujo o, en los casos más graves, se bloqueará. Hemos dicho que el proceso es bien simple en teoría. En la práctica se presentan algunos problemas que el ordenador no puede resolver por el usuario. En general, el Página 4

área cubierta por la textura será mayor que la tesela, y el ordenador deberá disponer varias teselas para cubrirla. Si el material representado tiene una naturaleza continua, o tiene juntas que no coincidan con la retícula de teselas, el dibujante debe asegurar la continuidad entre teselas. La manera más sencilla de lograrlo es haciendo llegar líneas de la textura al borde derecho de la tesela y haciéndolas reaparecer a la misma altura por el borde izquierdo. Del mismo modo, las líneas que mueran en la parte alta de la tesela deberán resurgir por la parte inferior, en la misma vertical. De esta manera, cuando el ordenador componga el mosaico de teselas, el resultado ofrecerá una ilusión de continuidad. Podría pensarse que sería más eficaz cortar por lo sano y no hacer llegar ninguna línea a los bordes de la tesela. Nada más lejos de la realidad; en ese caso, obtendríamos en entramado de líneas en blanco a lo largo de las juntas entre teselas que destruirían la ilusión de continuidad. Del mismo modo, conviene evitar cualquier elemento singular que destaque entre la textura, pues de lo contrario será muy perceptible su repetición en cuadrícula en el resultado final, salvo que el material representado tenga precisamente esta característica. Siguiendo estas reglas simples, resulta fácil preparar una textura a medida para emplearla de forma muy eficaz en un dibujo lineal realizado por ordenador. Nada impide aplicar estas texturas lineales a un modelo tridimensional para obtener una

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axonometría o una perspectiva, pero es preciso tener en cuenta que nos encontramos, literalmente, en un espacio diferente. Si intentamos señalar un área cerrada limitada por varios segmentos o curvas, el programa nos dirá que no encuentra zona de cierre, y a pesar de la mala traducción tiene razón, pues no se puede delimitar un recinto espacial mediante líneas. Si intentamos rellenar un cubo o una esfera, el programa se negará sin dar muchas explicaciones; en realidad lo que ocurre es que estas texturas están diseñadas como texturas planas, y los programadores no conciben que se apliquen a un sólido o una superficie. Quedan dos soluciones: o descomponer el cubo en caras, nunca en aristas, o aplicar la textura por puntos. En este último caso, es preciso tener cuidado para no definir por puntos un cuadrilátero alabeado, pues los resultados serán impredecibles. Ninguno de estos métodos permite aplicar texturas a superficies, puesto que estas texturas son estrictamente planas. La única forma de hacerlo es exportar el modelo tridimensional a un dibujo bidimensional editable y aplicar a este dibujo las texturas; es obvio decir que esto no favorece la sensación de profundidad que pretendemos obtener con una perspectiva lineal o axonométrica, pero puede ser aceptable si lo que pretendemos con la textura es llamar la atención acerca de un área limitada del dibujo.

Texturas en el dibujo sombreado Las mismas ideas y mecanismos se pueden emplear para incluir una textura en un dibujo sombreado, de los conocidos habitualmente mediante el anglicismo crudo render, aunque yo prefiero el galicismo imagen de síntesis. En particular, resulta imprescindible lograr la continuidad en las juntas entre teselas, aunque aquí se ha de obtener por otros medios, y evitar la presencia de algún elemento particularmente llamativo, porque entonces se percibirá su repetición en cuadrícula. Pero además de estas cuestiones básicas, el empleo de texturas en la imagen de síntesis plantea problemas más complejos, que examinaremos a lo largo de varios apartados. Nos encontramos otra vez en un medio muy diferente. El dibujo lineal por ordenador se basa en archivos vectoriales, que representan puntos, líneas y curvas en función de sus coordenadas; por tanto, tenemos unas representaciones relativamente económicas en tamaño de archivo que pueden ser bidimensionales o tridimensionales. Podemos emplear un programa de síntesis de imagen para obtener un dibujo sombreado a partir de un modelo tridimensional representado en un archivo vectorial, definiendo materiales según sus propiedades de color, luminosidad, brillo, reflejo o transparencia y colocando luces en el modelo. Ahora bien, la imagen de síntesis no se guarda en un archivo vectorial, que no permite representar el claroscuro. Por el contrario, se emplean como soporte Página 5

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de la imagen ficheros de otro tipo, conocidos como archivos de trama o ráster, que descomponen la imagen en una retícula de puntos y guardan los valores de luminosidad y color para todos y cada uno de estos puntos.

formato que los obtenidos con los escáneres o las cámaras digitales. Por tanto, podemos emplear con ventaja un escáner, y sobre todo una cámara digital, para crear texturas e incluirlas en una imagen de síntesis, como veremos en el apartado siguiente.

De esta manera, podremos simular materiales sin textura, como pinturas, metales o vidrios, definiendo numéricamente sus valores de color, luminosidad, saturación, brillo, reflejo y transparencia. Merece la pena tener en cuenta que el término inglés Brightness, empleado a veces por la edición original de los programas, se traduce a veces por Brillo, cuando corresponde al término luminosidad tradicionalmente empleado en teoría del color. Por tanto, para obtener una pintura mate de, pongamos por caso, un amarillo muy luminoso, hemos de emplear un Brillo elevado. Para asegurar que la pintura sea mate, hemos de cuidar que el parámetro llamado originalmente Specular o Mirror, que se suele traducir por Especular y que es el que controla el verdadero brillo castellano esté fijado a un valor reducido o nulo.

De todas formas, antes de seguir es preciso tener en cuenta que en imagen de síntesis se emplean dos tipos de texturas, que podemos identificar con el mármol y el travertino. A efectos prácticos, la superficie del mármol pulido es perfectamente lisa, pero el material presenta variaciones cromáticas que conocemos como veteado; los programas representan esta propiedad mediante un archivo ráster, en principio en color, que designan con términos mal traducidos por lo general como “textura de patrón” o similares. Por otra parte, el travertino puede ser más o menos homogéneo en cuanto a su color, pero se caracteriza precisamente porque su superficie es muy porosa. Los programas también representan esta propiedad mediante un archivo ráster, pero les basta un archivo monocromático; los puntos oscuros de este archivo representan poros del material, que serán más profundos en los puntos negros y menos profundos en los grises. Si el archivo que empleamos para esta función es un archivo en color, el programa de síntesis de imagen descarta la información cromática y emplea únicamente la luminosidad. Los mismos archivos se pueden emplear para representar no la porosidad, sino el relieve de un material como un revoco; por

Ahora bien, si queremos incluir en el dibujo sombreado fábricas de piedra, ladrillo o bloque, paños de baldosas o azulejos, revocos, maderas o mármoles, hemos de emplear además una representación de la textura del material, que se guarda también por lo general en un archivo ráster. Estos tipos de archivos, que suelen llevar las extensiones TIF o JPG, o también BMP, GIF o PNG en los más antiguos, son del mismo Página 6

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Fig. 1. Material sin textura; textura de veteado; textura de relieve; textura de porosidad

lo general se puede graduar la intensidad del relieve o porosidad mediante un valor numérico, que suele ser positivo para el relieve y negativo para la porosidad. Prácticamente todos los programas de síntesis de imagen permiten combinar al menos una textura de veteado y una textura de relieve o porosidad, y algunos incluso permiten superponer varias texturas de veteado y varias de relieve. Los programas de síntesis de imagen incluyen por lo general una colección más o menos numerosa de texturas de veteado y relieve, e incluso materiales predefinidos, pero en mi opinión no es muy recomen-

dable emplear estas texturas prefabricadas. Para empezar suelen ser pequeñas, de alrededor de 300 por 300 puntos, y ya veremos que interesa trabajar con archivos más grandes; por otra parte, suelen representar materiales habituales en Norteamérica, de gusto más o menos dudoso, y en cualquier caso, nunca son exactamente las que corresponden al proyecto que estamos intentando representar. Todo lo anterior aconseja huir del recurso rutinario a las texturas incluidas en los programas de síntesis de imagen y buscar unas texturas más apropiadas en otro lugar. Página 7

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Texturas capturadas Podemos hacer esto de varias maneras. En primer lugar, la red está llena de texturas de todo tipo y condición; en un par de paseos nos podemos hacer con una colección más que respetable en cantidad. Otra cosa es la calidad; la mayoría son muy pequeñas, como las que vienen en los programas, de alrededor de 300 por 300 puntos; además, la mayoría no están manipuladas para lograr la continuidad, y ya veremos más adelante que esto es esencial; en último término, nunca corresponden exactamente a los materiales del proyecto. Algunos sitios de la red ofrecen texturas de pago a un precio razonable, con buenos tamaños y continuidad garantizada; pero por extensos que sean sus catálogos, nunca incluyen los materiales de nuestro proyecto. Otra opción pasa por incorporar los materiales reales, y para esto tenemos a nuestra disposición dos vías. Podemos escanear un catálogo del fabricante o, mejor aún, una foto de una muestra, a la máxima resolución real del escáner que empleemos, que será probablemente de 1200 ppp; por supuesto, lo de la resolución interpolada de 9600 puntos es un camelo. Lo malo de emplear catálogos es que casi siempre están impresos en cuatricromía, y muchas veces la trama de impresión se refleja en el archivo escaneado. Los drivers de la mayoría de los escáneres permiten reducir esta trama, pero lo hacen a costa de bajar la resolución, y en muchos casos no la eliminan por completo. En general da mejores resultados esPágina 8

canear una fotografía tradicional, pero no siempre la facilitan los fabricantes. Otra posibilidad es hacer una foto digital de una muestra física facilitada por el fabricante, o de una obra en la que se emplee el mismo material. La segunda solución es muy recomendable en fábricas de piedra, ladrillo, hormigón o bloque, pues los fabricantes no suelen mandar paños de muro a los estudios, afortunadamente. Desde hace unos años, esta idea resulta muy atractiva: podemos obtener una textura real de 3000 por 2000 puntos en un momento, con una cámara de precio razonable. Para obtener resultados de calidad es necesario seguir las reglas tradicionales de la fotografía: colocar el eje de la cámara perpendicular a la muestra, disparar a una velocidad adecuada o utilizar un trípode, no emplear una sensibilidad demasiado alta para no provocar un grano excesivo, etcétera. Además de todo esto, es preciso contar con una iluminación relativamente uniforme, sin sombras ni brillos; estos efectos ya los aportará la síntesis de imagen, si son necesarios. Por último, es preferible emplear objetivos de la mejor calidad posible, de preferencia de focal larga, para reducir al mínimo la distorsión y el viñeteo. Si todo esto no es posible, es recomendable emplear utilidades como Panorama Tools o PT Lens, que permiten reducir la distorsión y el viñeteo; para mayor felicidad están disponibles en la red, son gratuitas y no afectan de manera perceptible a la calidad de la imagen al corregir la distorsión, aunque sí pueden

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generar un cierto grano al compensar los casos extremos de viñeteo. Continuidad en el plano Como vimos en su momento, para asegurar la continuidad de una textura en el dibujo lineal era fundamental conseguir que las líneas que desaparecían por un extremo de la tesela reaparecieran por el opuesto; para conseguir esto, bastaba con algo de atención y pericia por parte del dibujante. En el dibujo sombreado no ocurre lo mismo, pues se emplea como tesela un archivo ráster que en principio se obtiene mecánicamente; para asegurar esta continuidad es necesario manipular el archivo ráster. Se pueden obtener teselas para texturas sin juntas en varias galerías disponibles en la red, sin más que teclear “seamless tiles” en un buscador. De todas formas, ya hemos dicho que si queremos emplear una textura determinada, puede resultar interesante escanear un catálogo o fotografiar una muestra. Por supuesto, las texturas obtenidas por este procedimiento presentarán discontinuidades en las juntas, salvo algún caso excepcional, como puede ser el de una baldosa con gran regularidad dimensional. Fuera de este caso será necesario manipular la imagen para conseguir la continuidad de una tesela a otra. Podemos emplear para esto el tampón de clonar de algunos programas de tratamiento de imágenes, pero la tarea exige una gran habilidad; es preferible emplear algunas utilidades shareware específi-

cas para esta labor. La idea es en esencia la misma que empleábamos al dibujar teselas para obtener texturas en el dibujo lineal; una vez definido un rectángulo algo menor que el archivo ráster del que partimos, clonaremos la franja que queda fuera de este rectángulo por la derecha a la izquierda del archivo, justo dentro del rectángulo; a continuación hemos de repetir la operación clonando la franja inferior en la parte superior del archivo. Es innecesario decir que también podemos clonar la franja izquierda al lado derecho o la superior en la parte inferior, pero de todas formas, hemos hecho poco más que trasladar la discontinuidad al encuentro entre la parte clonada y la original. Para evitarlo, podemos dar varias pasadas con intensidad decreciente, lo que resulta más fácil con las utilidades específicas para crear texturas sin junta que con un programa de tratamiento de imágenes de uso general. También es recomendable utilizar para esto las herramientas que estos programas denominan “pinceles”, que son por sí mismas de intensidad decreciente y no las “plumas” o “lápices”; otra opción, en materiales como el granito o la moqueta de nudo, es cubrir con el pincel granos o nudos completos. Otros programas resuelven este problema automáticamente, al emplear ciertas transformaciones a la textura original. En cualquier caso, es preciso emplearlos con cuidado, probar varias transformaciones diferentes para cada textura y elegir la que ofrezca el mejor resultado, porque muchas Página 9

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Fig. 2. Textura convencional repetida cuatro veces

Fig. 3. Textura manipulada repetida cuatro veces

de estas transformaciones están basadas en alguna forma de simetría, y en muchas ocasiones ofrecen un aspecto especular, como el que se emplea en ocasiones deliberadamente al disponer las placas de mármol. Si ninguna de las transformaciones ofrece un resultado satisfactorio, siempre podemos volver a los programas especializados manuales, o incluso a los programas de tratamiento de imágenes de uso general. Continuidad en el espacio

que en principio es plana, para adaptarla a la superficie esférica, y el problema es bastante complejo, pues la superficie no es desarrollable. En el muro de ladrillo, en las aristas de la pirámide, o en el encuentro de la pirámide con la esfera, nos encontramos con un problema diferente: es preciso asegurar el correcto encuentro de las hiladas o los granos de una cara y otra, pues de lo contrario será evidente que el modelo emplea texturas planas y el resultado tendrá aspecto de recortable.

En muchas ocasiones las texturas no han de recubrir únicamente caras planas y aisladas de un elemento constructivo, sino piezas con volumen; pensemos en pirámides y bolas de granito, o en un muro de ladrillo del que vemos una cara y el canto. En estos casos se plantean dos problemas. Por una parte, en las superficies, como en la bola de granito, es preciso deformar la textura,

Dado que el ordenador es una máquina numérica, una computadora como dicen con acierto los latinoamericanos, los programas de síntesis de imagen intentan resolver ambos problemas al mismo tiempo por medio de algoritmos, pero emplean analogías geométricas en un intento de hacer comprender a los usuarios estos conceptos abstractos. De esta manera, los

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Fig. 4.Distintos algoritmos de mapeado aplicados a un cubo, una esfera y un cilindro

programas más avanzados ofrecen mapeado plano, cilíndrico, esférico e incluso UV, que sigue las dos familias de curvas que definen una superficie representada internamente en el ordenador como NURBS. Podíamos pensar que lo más adecuado es aplicar mapeado plano a un cubo, cilíndrico a un cilindro, etcétera, pero las cosas no son tan sencillas. En la práctica es necesario hacer varias pruebas antes de lograr un resultado satisfactorio. En particular es relativamente fácil conseguir que casen en una arista dos caras de un macizo de ladrillo o un bloque de madera, pues la operación equivale a forrar el macizo con un papel, doblándolo por la arista; en cambio, cuando intentamos aplicar la textura a una tercera cara,

empiezan los problemas: es fácil casar la tercera cara con la primera, como en el desarrollo de un cubo, pero dado que la textura del ladrillo no es isótropa, será imposible lograr el acuerdo entre la segunda y la tercera cara. Algunos de estos problemas se pueden resolver empleando texturas procedurales o sólidas, a las que nos referiremos más adelante; pero, como veremos, los resultados no son siempre satisfactorios. Escala en el mundo real Empleando el método de creación de texturas para el dibujo lineal que hemos expuesto más arriba, el problema de la escala se resuelve automáticamente: el dibujante crea una tesela con ladrillos o baldosas del Página 11

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tamaño apropiado y el programa aplica las teselas a escala uno es a uno, salvo que el dibujante le indique lo contrario. No ocurre lo mismo en el dibujo sombreado; es habitual encontrar imágenes publicitarias a todo color con ladrillos como sillares o prados como selvas, lo que anula toda pretensión de realismo, para rechifla de los detractores del dibujo por ordenador. Este error se produce porque estos ladrillos o céspedes no los crea el dibujante, y como consecuencia, no controla su tamaño en unidades de dibujo, metros o centímetro. Por el contrario las texturas llegan al programa de imagen de síntesis como un archivo ráster, con extensión JPEG, TIF o similar. El programa conoce el tamaño en píxeles de estos archivos, pero no las dimensiones en metros de la muestra de material representada por el fichero. Por tanto, es preciso definir el tamaño en metros o en unidades del dibujo del archivo ráster para que el programa de síntesis de imagen lo pueda emplear correctamente. Muchos de estos programas ofrecen por defecto una opción que parece muy lógica pero que al final resulta absurda: entienden que la muestra de material representado en la textura tiene el mismo tamaño que el objeto sobre el que se ha de aplicar la textura. Por poner un ejemplo fácil de comprender, la mayoría de estos programas incluyen uno o varios archivos ráster con un fragmento de muro de tres o cuatro ladrillos de ancho. Si el usuario no comunica al programa el tamaño del objeto que representa la imagen Página 12

ráster, el programa aplicará indiscriminadamente estos cuatro ladrillos a cualquier muro, y si el muro es de cierto tamaño, deberá aumentarlos hasta tal punto que los ladrillos parecerán sillares. Peor aún, si el modelo contiene muros de distintas dimensiones, cada uno de ellos acabará con ladrillos de diferentes tamaños. Para evitar esto, es preciso informar al programa de la dimensión en metros, centímetros o unidades del dibujo de la muestra de textura que representa el archivo ráster que le estamos suministrando. De esta manera, el programa lo escalará adecuadamente y repetirá el archivo ráster las veces que sean necesarias para cubrir la totalidad del muro. Si se trata de ladrillos o baldosas, es bien fácil multiplicar la soga del ladrillo o el lado de la plaqueta por el número de piezas de la muestra y calcular su tamaño en metros. Otros materiales, como los revocos, las maderas o los mármoles no tienen un tamaño de pieza o de veta estándar; será necesario aplicar un procedimiento de prueba y error, realizando varias tentativas hasta dar con el tamaño más apropiado. Por supuesto, todo esto presupone unos mínimos conocimientos de construcción en el usuario, pero tampoco parece excesivo exigir a un dibujante de arquitectura que conozca el tamaño del ladrillo. Escala en el espacio ráster De todas formas, los problemas no terminan ahí. En ocasiones, cuando por fin disponemos la textura al tamaño apro-

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Fig. 5. Textura de ladrillo aplicada a distintas escalas

piado, se aprecia una cuadrícula visible en forma de pixelado o escaleritas. Esto ocurre cuando la textura empleada no dispone de resolución suficiente. En general, calcular exactamente el tamaño que debe tener un archivo ráster para contar con resolución suficiente puede resultar bastante complejo, especialmente si se pretende obtener una imagen fugada, pero podemos realizar algunos cálculos del lado de la seguridad, calculando el tamaño en píxeles de la imagen final. Si tomamos, por ejemplo, 12 píxeles por milímetro, equivalentes a 300 ppp o puntos por pulgada, una resolución estándar en artes gráficas y recomendable cuando se trabaja con impresoras de sobre-

mesa, para un A3 apaisado necesitaremos unos 3600 por 5100 puntos. Supongamos que la imagen ha de incluir un muro de bloque fugado, con veinte hiladas de alto, y el extremo del muro más próximo a la posición de la cámara ocupa la mayor parte de la altura de la imagen, digamos 3000 puntos; podemos tomar una muestra de cuatro hiladas, que se repetirá cinco veces a lo largo de la altura del muro, y bastará con que tenga 600 por 600 píxeles. Hasta aquí, los cálculos son aproximados y del lado de la seguridad; no pasa nada malo por tener resolución de más. Sin embargo, llegados a este punto es preciso dar exactamente al programa la dimensión de la muestra; si tePágina 13

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nemos cuatro bloques de 20 cm, la muestra tendrá 80 cm. de alto; normalmente basta con dar este valor, pues el programa conoce el tamaño del archivo en píxeles y por tanto su proporción y puede calcular el ancho en metros conociendo el alto. Si tomamos la imagen ráster de una galería de imágenes de las que vienen con los programas o de las que encontramos en la red, este tamaño quizá sea adecuado. Sin embargo, al repetir la textura cinco veces en el sentido de la altura y probablemente muchas más en el sentido de la profundidad, pueden aparecer dos efectos indeseables. En el extremo más próximo, puede aparecer algún elemento singular bien perceptible que se repita cinco veces, lo que destruirá la ilusión de realismo. En el extremo más lejano, la repetición casi infinita de la textura puede provocar el efecto conocido como moire o muaré, la formación de una textura secundaria incontrolable. Algunos programas ofrecen herramientas para superponer ruido a la textura y disimular así el efecto de muaré, pero es evidente que la solución no es más que un mal menor y, además, no siempre es efectiva. Resulta en general más interesante, y desde luego más atractivo y menos rutinario, obtener una textura mayor, digamos de diez hiladas, equivalentes a 1500 por 1500 píxeles, escaneando un catálogo que incluya una muestra mayor de fábrica de ladrillo o, mejor aún, tomando una foto digital de un muro real. Página 14

Texturas generadas Llegados a este punto, el lector se preguntará si con los avances de la informática no puede molestarse el ordenador en generar las texturas por nosotros y así nos olvidamos de cámaras, objetivos, distorsiones, continuidades y escalas. La respuesta es que sí, claro, pero que los resultados a veces son satisfactorios y a veces no. La mayoría de los programas de síntesis de imagen incluyen texturas basadas en programitas o procedimientos; por tanto, deberían llamarse “procedimentales”. Algunos traductores opinan que este término no es suficientemente feo y optan por “procedurales”, que suena todavía peor y encima no es ni castellano ni inglés, pues los adjetivos ingleses no tienen plural. Estas texturas se generan automáticamente cada vez que hay que aplicarlas, y no tienen problemas de resolución, pues son infinitas en teoría, y también en teoría pueden recubrir cualquier sólido sin costuras. En la práctica los resultados no son tan alentadores. Muchos de estos programas ofrecen utilidades para generar ladrillos o azulejos. Conviene saber que casi siempre son intercambiables, y que con la mayoría de ellas puedo generar un pavimento de baldosas o un paño de ladrillo, azulejo, bloque o piedra, de las dimensiones que quiera, rompiendo llagas o sin romperlas, del ancho y color de junta que quiera y, en el colmo de la floritura, puedo especificar las irregularidades de la colocación, la fluctuación del color de los ladrillos o baldosas

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o incluso emplear aparejo flamenco. En los programas más avanzados, podemos llegar a superponer uno de estos procedimientos con una textura ráster para crear, por ejemplo, un parquet de tarima; aparentemente los diseñadores del programa no han pensado en este uso de su aplicación, puesto que estos programitas se llaman Brick, Tile, o cosas así. En todo caso, para obtener un efecto convincente es preferible que no exista continuidad entre tabla y tabla, algo que no siempre aseguran estos programas; más adelante expondré un procedimiento para lograr esta discontinuidad. Por otra parte, la propaganda de los programas promete nada menos que texturas sólidas, lo que es una perfecta contradictio in terminis, puesto que textura viene de la misma raíz que textil y tejido. Lo que ocurre en realidad es que estos programas intentan coordinar espacialmente las texturas para obtener resultados coherentes en situaciones como un ortoedro con tres caras vistas del mismo material. En algunas ocasiones lo consiguen, pero en el ladrillo el problema es irresoluble; podemos coordinar la tercera cara con la primera, haciendo paralelas las sogas de una y otra, pero entonces las sogas de la tercera serán perpendiculares a las de la segunda cara. La solución más razonable pasaría por emplear sardineles en los encuentros de caras, pero esto va más allá de las posibilidades de estos programitas, y es preciso que el dibujante defina estos sardineles manualmente y juegue con la orientación de las texturas; las

herramientas que los programas dan para esto no son intuitivas por lo general. También puedo también generar con uno de estos programitas una textura de revoco, enfoscado u hormigón, sin molestarme en sacar la cámara de la bolsa ni manipular la textura para asegurar su continuidad. Los resultados son comparables a los que obtendría tomando una foto; la ventaja de estas utilidades radica ante todo en su comodidad. Por último, los procedimientos para generar mármoles, granitos y maderas no son en mi opinión nada recomendables; las texturas obtenidas parecen de plástico, al menos en todos los programas que yo he probado. Color, relieve y luz Hasta ahora hemos hablado indistintamente de texturas de veteado y texturas de relieve, porosidad o incisión. Aunque no es el objeto de esta comunicación tratar cuestiones de iluminación, sí merece la pena resaltar que existe un problema específico que afecta a las texturas de relieve o porosidad y que depende de la iluminación. En los dibujos de arquitectura, la iluminación empleada con más frecuencia es la natural. Todos los programas incluyen, por tanto luz solar, pero con este término se refieren únicamente a la luz solar directa. Si pudiéramos contemplar un edificio, o cualquier otro objeto, iluminado exclusivamente por luz solar directa, sus caras en sombra quedarían en la oscuridad más absoluta, como ocurre en las fotos de astronautas. Ahora Página 15

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bien, la tierra cuenta con una atmósfera rica en vapor de agua y diversos contaminantes, por lo que gran parte de la luz solar, y la totalidad en los días nublados, llega a la tierra como luz solar difusa; a esta luz difusa hay que añadir la luz reflejada por los distintos elementos constructivos de un edificio y los objetos y las personas que lo ocupan. Calcular esta luz difusa y reflejada es una tarea que requiere una enorme potencia de cálculo. Los ordenadores de los últimos años pueden abordarla mediante técnicas conocidas como radiosidad, mapa de partículas o mapa de fotones, pero se trata de técnicas lentas y difíciles de manejar, que no facilitan su ajuste progresivo mediante prueba y error, como otras técnicas de imagen de síntesis. Ante esta situación, los programas de síntesis de imagen ofrecen una serie de alternativas simplificadas. La más elemental, y la que suelen ofrecer por defecto, antes incluso que la luz solar, es la llamada luz ambiente. Se trata de una luz homogénea e isótropa, igual en todos los puntos del espacio y en todas las direcciones, con la que pretenden simular la suma de la radiación solar difusa y la luz reflejada por los objetos del modelo tridimensional. Empleada como fuente de luz única, la luz ambiente destruye cualquier sensación de volumen; el lector puede comprobar por sí mismo en un programa de síntesis de imagen cómo un cubo representado en perspectiva isométrica e iluminado únicamente con luz Página 16

ambiente queda reducido a un hexágono recubierto por una tinta plana. Se obtienen mejores resultados empleando una luz solar fuerte complementada por una cantidad moderada de luz ambiente. Como en un día soleado, existe un marcado contraste entre las caras en sol y las caras en sombra y los objetos arrojan sombras sobre el suelo, pero las caras en sombra quedan iluminadas discretamente por la luz ambiente y por lo general se pueden apreciar con cierta claridad las texturas de veteado en estas caras en sombra. No ocurre lo mismo, sin embargo, con las texturas de relieve. Si distinguimos los poros del travertino con la vista, es porque reciben menos luz que la superficie de la placa. Cuando el travertino queda iluminado únicamente por la luz ambiente, que es en principio homogénea e isótropa, como hemos dicho, los poros reciben la misma luz que la superficie y se funden con ella, como ocurría con el cubo iluminado únicamente por luz ambiente. Este efecto es irreal, porque la luz solar difusa no es isótropa, sino que predomina claramente la componente que viene de la atmósfera, de arriba abajo, sobre la luz reflejada en el suelo, de abajo arriba. Luz del cielo Para evitar esto podemos recurrir a varias soluciones. En principio, podríamos emplear técnicas de radiosidad o mapa de partículas. Ahora bien, estas herramientas, además de ser lentas y poco controlables,

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sólo actúan sobre la luz reflejada en los objetos del modelo tridimensional, no sobre la luz dispersada por la atmósfera; por tanto sólo resultan verdaderamente útiles en interiores. Algunos programas ofrecen luz ambiente no isótropa, denominada en ocasiones luz cenital, bien sea automáticamente o como una opción; un programa permite incluso graduarla en función de la nubosidad o de la contaminación. De todas formas, estas soluciones también son difíciles de controlar. En mi experiencia personal, a veces los mejores resultados se obtienen fabricando uno mismo estas luces cenitales de manera artesanal. Una solución sencilla y eficaz puede pasar por emplear fuentes de luz direccionales, que suministran casi todos los programas; se trata de luces homogéneas, que tienen la misma intensidad en todos los puntos del espacio, pero no isótropas, pues sólo emiten rayos en una dirección. Podemos disponer cuatro de estas fuentes mirando a los cuatro puntos cardinales y dirigiéndolas de manera que los rayos de luz que emiten formen ángulos de aproximadamente cuarenta y cinco grados con el plano horizontal. Así, dispondremos de una luz cenital multidireccional, que iluminará cualquier cara en sombra de cualquier objeto del modelo. Para que este efecto sea realista, es imprescindible cumplir tres condiciones. Por una parte, si combinamos esta simulación de luz difusa con luz solar directa, las luces direccionales deben tener intensidades

bastante moderadas, para que no compitan con la luz solar. Por la misma razón, será necesario hacer que estas luces direccionales no arrojen sombras; casi todos los programas aportan una casilla de verificación o un botón que permite hacer esto. Además, es recomendable que las luces direccionales tengan intensidades ligeramente diferentes; de lo contrario, puede darse el caso de que dos muros del mismo material situados en planos perpendiculares reciban idéntica iluminación, lo que resulta antinatural y destruye la sensación de volumen. En ocasiones nos podemos encontrar con la necesidad de iluminar techos, que podemos resolver mediante una quinta luz direccional vertical, que arroje luz de abajo arriba; si nos encontramos en un interior, esta luz debe ser muy débil, por las razones que hemos expuesto, y no debe competir con las luces direccionales cenitales. Texturas dibujadas Ni siquiera los procedimientos de creación de texturas más avanzados pueden representar el despiece complejo de un aplacado de piedra o un pavimento con baldosas hechas o cortadas a medida. Para abordar este problema podemos emplear texturas dibujadas; volviendo al inicio de esta exposición, podemos dibujar el despiece, o al menos un módulo repetitivo, en un programa de dibujo por ordenador, con las precauciones que he expuesto en el primer apartado de esta comunicación, cuidando que las líneas de junta que desaparecen por Página 17

la izquierda reaparezcan por la derecha. Una vez hecho esto, podemos exportar el despiece a un formato de archivo ráster, una operación que facilitan prácticamente todos los programas de dibujo por ordenador. Podemos abrir este archivo en un programa de tratamiento de imágenes, y nos encontraremos con una retícula de juntas muy finas, nítidamente dibujadas. Si necesitamos juntas más anchas y menos perfectas, podemos emplear los instrumentos de difuminar que ofrecen los programas de tratamiento de imágenes de cierta calidad para obtener juntas más anchas, más irregulares y más grises. Recordemos que las texturas de porosidad se interpretan de forma que cuanto más oscuro sea el tono, más profundo es el poro o incisión; por tanto, si no queremos dar un color específico a la junta, todo el proceso se puede desarrollar hasta aquí en blanco y negro. Si por el contrario queremos dar un color específico a la junta, o romper la continuidad entre placa y placa, hemos de guardar una copia en blanco y negro del archivo, que nos servirá como textura de relieve, y otra copia del archivo en color, que nos servirá para comenzar a construir la textura de veteado. Si queremos dar color a la junta, podemos emplear las herramientas que ofrecen para este fin los programas de tratamiento de imágenes; por ejemplo, podemos seleccionar todas las áreas grises, que corresponderán a las juntas y aplicarles en bloque el color que deseamos dar a la junta. Una vez hecho esto, hemos de aña-

dir el color o la textura del material de las placas. Algunos programas de síntesis de imagen permiten superponer dos o más texturas de veteado, pero en general controlamos mejor el proceso si efectuamos esta operación en el programa de tratamiento de imagen, pues nos permite comprobar cómo se adapta la textura del material a la retícula de las juntas o hacer que el color de la junta predomine sobre el del material. Si además de todo esto, queremos romper la continuidad de las juntas entre placa y placa, el problema resulta más complejo; lo trataremos en el apartado siguiente. Discontinuidad Imaginemos que estamos intentando crear una textura que simule un aplacado de mármol o travertino. Para esto, hemos de superponer la textura del material que queremos emplear sobre una retícula de juntas. Ahora bien, si el veteado del mármol o las coqueras del travertino traspasan limpiamente las juntas del aplacado, el efecto será antinatural. Para evitarlo, aquí sí podemos emplear con ventaja las herramientas de clonar de los programas de uso general. Una técnica eficaz puede comenzar definiendo un área útil rectangular que no ocupe la totalidad del archivo ráster, dibujando un rectángulo si es preciso, y superponiéndole la retícula de juntas. A continuación podemos tomar como muestra una porción de la textura que quede fuera del área útil y clonarla hasta recubrir

Fig. 6. Proceso de generación de una textura de relieve y veteado para el proyecto de Danteum de Giuseppe Terragni. De izquierda a derecha y de arriba abajo, retícula de juntas dibujada, retícula desdibujada, textura de veteado colocada entre entre la retícula de juntas, textura de veteado superpuesta a las juntas, textura convertida a escala de grises, textura de relieve

una placa, sin cambiar el punto de origen del clonado. A continuación, cambiaremos el punto origen del clonado y pasaremos a otra placa, hasta recubrirla por completo, cambiaremos el punto de referencia, y así hasta recubrir la totalidad del área útil; de esta manera, cada placa quedará recubierta por una textura continua que se interrumpirá en las juntas del aplacado. En algunos casos, podremos hacer coincidir juntas del aplacado con los bordes de la tesela, pero en otros no será posible. Por ejemplo, si el aplacado adopta la distribución tradicional, con tendeles continuos, y rompe la continuidad de las llagas, podremos hacer coincidir los bordes de la tesela con un tendel, pero hasta ahora los programas de síntesis

de imagen no prevén enjarjes de texturas, por lo que algunas placas deberán cruzar la junta entre teselas. Para evitar la discontinuidad entre las dos mitades de esta placa, será preciso manipularla, empleando las técnicas que hemos expuesto más arriba, bien sea con el programa de uso general que estamos empleando, bien sea con una utilidad específica. Para obtener los mejores resultados, es recomendable emplear en cada ocasión una máscara que coincida con la placa en la que estamos trabajando, cubriendo el resto de la imagen. Ahora bien, llegados a este punto se puede emplear una técnica más eficaz y rápida, copiando y pegando en cada una de estas máscaras un fragmento de la tex-

Fig. 7. Una imagen descriptiva del proyecto de Danteum de Giuseppe Terragni

Fig. 8. Otras dos imágenes descriptivas del proyecto de Danteum de Giuseppe Terragni

José Calvo López

Fig. 9.Empleo de texturas en modos de representación no realistas Página 22

Acerca de las texturas en el dibujo por ordenador y la imagen de síntesis

Fig. 10.Modos de representación analiticos y empleo analítico de las texturas Página 23

José Calvo López

tura original; será preciso mover posteriormente cada uno de estos fragmentos para romper la continuidad entre sillares, placas o baldosas. Por el contrario, donde una placa cruza el límite entre teselas, será preciso clonar uno de los lados de la frontera sobre el otro para asegurar la continuidad entre placas. Tomar fotografías o hacer fotografías La propaganda de algunos programas de síntesis de imagen emplea el insólito término fotorrealismo. En realidad, no hay nada menos realista que una fotografía, en particular una fotografía digital en color. El fotógrafo selecciona el encuadre, la amplitud del campo visual, la luminosidad general de la imagen y el tono de color dominante, y haciendo todo esto ofrece una interpretación personal y única del motivo. Algunos fotógrafos insisten en hacer imágenes, no tomar imágenes; del mismo modo, yo prefiero la expresión imagen de síntesis porque pone el énfasis en la creación de la imagen a través de un proceso complejo, y no a través de un medio pretendidamente mecánico.

tan empleados en los render originales, es decir, las aguadas. Sin embargo, la práctica totalidad de las imágenes que vemos, tanto en las vallas de las carreteras como en las revistas de arquitectura, emplean la perspectiva, sin duda por calco de la fotografía. La imagen de síntesis es un medio más rico que la película o el sensor, puesto que tiene a su disposición un abanico más amplio de modos de representación. En otro orden de cosas, podemos preparar un render con intención descriptiva o expresiva, como en la fotografía, pero también podemos emplear la imagen de síntesis con una capacidad analítica que en general no posee el medio fotográfico. Además de utilizar medios de representación analíticos, como la planta, el alzado, la sección y, en menor medida, la axonometría, podemos emplear otros recursos. Uno es la pura y simple renuncia a las texturas, muy frecuente en las revistas de arquitectura; otro es el empleo de texturas o materiales realistas fuera de contexto,

La obsesión por este fotorrealismo im-

como en las imágenes que semejan maque-

posible ha llevado a abusar de las texturas,

tas; otro campo más amplio es el empleo de

pero también a emplear casi exclusiva-

texturas de una manera no realista, como el

mente la perspectiva lineal, olvidando el

uso de texturas de porosidad disociadas de

empleo de los modos de representación ba-

las correspondientes texturas de veteado,

sados en la proyección cilíndrica. En prin-

que paradójicamente puede resultar muy

cipio, nada impide preparar una imagen de

útil como medio de análisis de las propias

síntesis en planta, alzado o axonometría,

texturas de la obra representada.

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