Extensiones de material PBR para glTF

[3dpoder]

El Grupo Khronos ha publicado un nuevo conjunto de extensiones de material de representación física basada (PBR) para glTF.

glTF es el formato libre de derechos de Khronos para la transmisión y carga generalizada y eficiente de escenas y modelos 3D, también conocido como el JPEG del 3D.

Las nuevas extensiones para Clear Coat, Transmission y Sheen se basan en las capacidades PBR existentes de glTF 2.0 forman un modelo de material potente, interoperable y basado en la física para el ecosistema glTF.

Los materiales PBR glTF 2.0 de núcleo existentes permiten a los usuarios definir parámetros para Color base, metales, rugosidad, emisión, mapa normal y oclusión ambiental al horno.

Este sistema forma un modelo PBR fácil de implementar para activos 3D de alta calidad y visualmente realistas que son portables a cualquier API de representación y visor.

El modelo también es escalable para adaptarse a las posibilidades de diversas plataformas, incluidos los dispositivos móviles.

Al definir parámetros de representación basados en propiedades físicas, en lugar de usar código de sombreador proporcionado por el modelo, los motores y aplicaciones de visualización pueden implementar y optimizar sus propios sombreadores de representación al tiempo que se conserva la coherencia visual.

El Grupo de Trabajo de Formatos 3D de Khronos anunció que ahora están ampliando las posibilidades principales de PBR de glTF mediante la liberación de parámetros de material en extensiones glTF para Clear Coat, Transmission y Sheen.

La extensión KHR_materials_clearcoat añade una capa de brillo y pulido.

Es un elemento gráfico crítico para la industria automotriz, por ejemplo, mostrar acabados de pintura realistas sin romper las leyes de conservación de energía que pueden crear un brillo antinatural.

La extensión KHR_materials_transmission modela la luz que pasa a través de un material, preservando reflejos especulares que serían visibles en una superficie transmisiva brillante para proporcionar una aproximación físicamente correcta de materiales como vidrio, vidrieras, agua y plástico transparente o parcialmente coloreado.

Esta extensión utiliza 'Roughness' del modelo base glTF PBR para desenfocar la transmisión.

En esta primera versión, la transmisión de paredes delgadas es directamente compatible, y la extensión ha sido diseñada para ser compatible con futuras propiedades de material que pueden proporcionar una definición de material volumétrico grueso.

La extensión KHR_materials_sheen proporciona rugosidad de brillo y canales de color de brillo para simular el efecto que tiene la luz cuando golpea microfibras en tela.

Esto es clave para los artistas que trabajan en ropa, muebles u otros artículos hechos de tela o materiales difusos.

El Grupo de Trabajo de Formatos 3D de Khronos tiene la suerte de recibir a muchos expertos líderes de la industria que están trabajando para construir el consenso de la industria sobre PBR interoperable, y usar glTF como vehículo para hacerlo desplegable en diversas plataformas y dispositivos, además, la combinación única de empresas de tecnología y comercio electrónico en el Grupo de Trabajo de Comercio 3D de Khronos está generando ideas del mundo real que están informando y motivando la evolución de la hoja de ruta de glTF PBR.

Los principales motores de render como Babylon.js de Microsoft, el filamento de Google y tres.js ya admiten algunas o todas las nuevas extensiones de PBR, junto con aplicaciones como Dimension de Adobe (canal de versión preliminar), Blender, Gestaltor de UX3D y el kit de herramientas de sistemas (STK) de AGI.

Los activos de ejemplo que ilustran estas nuevas capacidades de PBR están disponibles en el repositorio oficial del modelo de ejemplo glTF.

Más información en la web de Kronos.

[3dpoder]

glTF formato de transmisión de lenguaje gráfico, también conocido como glTF, llegó a cerrar la brecha entre la producción 3D, dentro de los softwares de modelado 3D y el consumo 3D en aplicaciones gráficas modernas y motores de juego.

Recordemos el contexto antes de que naciera glTF.

Antes de 2015, año en que se lanzó el formato, los formatos de modelado 3D requerían un largo proceso de conversión para cargarse en los motores de juego.

Además, sólo había unos pocos formatos populares que permitían hacer esta transferencia menos dolorosa, como FBX y OBJ.

FBX es un formato de intercambio rico y conocido que admite la mayoría de la información de datos 3D, como mallas, NURBS, jerarquía de escenas, subdivisiones, materiales, iluminación y animaciones.

Sin embargo, tiene fuertes limitaciones, como la falta de soporte para PBR (representación basada físicamente), el estándar actual para materiales, que descalifica FBX, para el renderizado realista.

Por otro lado, OBJ es compatible con la mayoría del software 3D, ya que es muy fácil de implementar y el hombre legible.

Sin embargo, cuando se trata de velocidad y eficiencia, este formato tiene sus inconvenientes.

De hecho, dado que OBJ es un formato no optimizado, es más pesado y más largo de generar.

Además, está hecho para geometría muerta, ya que tiene información 3D limitada, lo que significa que no hay animación, no hay esqueleto, no hay iluminación.

Esta es la razón por la que encontrará que OBJ es más relevante para los primeros pasos de ensayo de la canalización de producción.

En consecuencia, antes de 2015, no existía un formato interoperable que estuviera completo y optimizado.

Y con la llegada de internet de banda ancha y la potencia informática 3D en todos los dispositivos, esta situación pedía un cambio urgente.

Por lo tanto, Khronos Group diseñó el formato glTF, combinando un archivo descriptor JSON rápido de analizar que contiene mallas, jerarquía, materiales, animaciones y cámaras, con archivos binarios externos que almacenan todos los datos grandes, como geometría, animaciones y texturas.

Para que sea simple, el archivo JSON es compacto y rápido de analizar, ya que es texto claro.

Por otro lado, los archivos binarios se almacenan de tal manera que se cargan rápidamente en GPU (unidad de procesamiento gráfico).

Esto hace que el formato glTF conserve la escena de jerarquía completa mientras es rápido de cargar y ligero.

Puede cargar sus archivos 3D en su motor de procesamiento aún más rápido con el formato GLB, la versión binaria completa de glTF.

GLB es independiente (descriptor JSON, texturas, geometría y animaciones se almacenan en un solo archivo) lo que hace que sea hasta un 30 por ciento más rápido de cargar que glTF.

La mayoría de las veces, los desarrolladores y artistas prefieren editar sus modelos en el formato glTF para convertirlos en un formato GLB transportable.

Esto facilita el uso del archivo en una aplicación web o en casos de realidad virtual o realidad aumentada.

Ventajas del formato glTF 2.0
Formato de código abierto
glTF es el resultado de un esfuerzo conjunto de los principales líderes de la industria 3D, de ahí el hecho de que es apoyado por más y más software cada día.

Como efecto secundario positivo, es extensible: cada editor puede enriquecer el formato (por ejemplo, con la extensión de compresión Draco),por lo que podemos esperar cada vez más características útiles.

Crédito: Grupo Khronos
Compacto y rápido de cargar
Como se mencionó anteriormente, el glTF y GLB son más ligeros y rápidos de cargar que la mayoría de los otros formatos.

Modelo de datos enriquecido
Cuando se trata de respetar los datos originales, el formato glTF se considera de vanguardia, preservando la jerarquía, las animaciones de destinos esqueléticos y morfos, los sombreadores GLSL, los archivos de textura y los materiales PBR.

Listo para la web, el comercio electrónico y los juegos
glTF está obteniendo cada vez más tracción en la web, ya que es compatible con la mayoría de los visores web-3D, como Three.JS, Sketchfab, Babylon.JS.

Incluso puedes importar archivos glTF directamente en motores de juegos avanzados como Unity, gracias al cargador glTF en tiempo de ejecución para Unity3D.

[3dpoder]

El formato glTF incluye materiales translúcidos precisos. Los archivos glTF ahora pueden incluir materiales translúcidos precisos. Las nuevas extensiones de materiales IOR, especulares y de volumen para glTF añaden reflexión y refracción realistas a los materiales translúcidos en los modelos en formato de archivo 3D en tiempo real.

El organismo de normalización Khronos Group ha publicado tres nuevas extensiones de materiales PBR para el formato de activos glTF.

El nuevo índice de refracción, volumen y extensiones especulares mejora aún más la calidad visual del popular formato de activos 3D en tiempo real, en particular, la visualización de materiales translúcidos con mayor precisión.

Un estándar en evolución para activos 3D para su uso online, en juegos y aplicaciones de realidad aumentada. Anunciado por primera vez en 2013, glTF es una especificación neutra en tiempo de ejecución para contenido 3D, pensada principalmente como un formato de archivo ligero para activos que necesitan ser renderizados online o en dispositivos móviles.

El formato recibió un gran impulso en 2017, cuando la versión 2.0 de la especificación introdujo soporte para materiales PBR, con una amplia gama de aplicaciones DCC y motores de renderizado que posteriormente agregaron soporte glTF.

Desde entonces, Khronos Group ha continuado ampliando las posibilidades de los materiales glTF, introduciendo el formato KTX 2.0 para la compresión de texturas, y nuevas extensiones para las propiedades Clear Coat, Transmission y Sheen.

Tres nuevas extensiones de material PBR para IOR, especularidad y propiedades de volumen se añaden a las características anteriores.

KHR_materials_ior especifica el índice de refracción de un material y describe la forma en que la luz se dispersa a medida que pasa a través de materiales translúcidos o transparentes.

KHR_materials_specular describe las propiedades especulares de un material. A diferencia de su predecesor, KHR_materials_pbrSpecularGlossiness, funciona dentro de un flujo de trabajo PBR estándar de metalizado/rugosidad moderna.

KHR_materials_volume es probablemente el menos autodescriptivo de los tres, y permite que las superficies de malla actúen como una interfaz entre los volúmenes para permitir una refracción y absorción más realistas.

Para los motores en tiempo real incapaces de trazar rayos, la extensión KHR_materials_volume también proporciona un mapa de textura de espesor para permitir aproximaciones rápidas de la luz que interactúa con un volumen de material.

En conjunto, las nuevas extensiones permiten a los activos almacenados en formato glTF recrear materiales translúcidos con mayor precisión, con reflejos, refracciones y atenuación de color más realistas.

Diseñado para el comercio electrónico, pero beneficiando a cualquier modelo 3D. Al igual que con el nuevo esquema de certificación de Khronos Group para visores de modelos 3D online, un objetivo clave de las nuevas extensiones es mejorar la fidelidad de los activos 3D que se muestran en los sitios de comercio electrónico.

Los contribuyentes técnicos a las extensiones incluyen personal de los minoristas en línea Amazon, IKEA, Target y Wayfair.

Los compradores online esperan cada vez más que las imágenes de productos realistas sean parte de su experiencia online, ha comentado Shrenik Sadalgi de Wayfair, presidente del grupo de trabajo de Khronos 3D Commerce.

Este último conjunto de características de PBR es un cambio de juego para los minoristas, especialmente aquellos en categorías orientadas al estilo como Home, que necesitan que sus modelos de productos se destaquen con materiales más realistas visualmente.

Sin embargo, con el formato glTF ahora soportado en herramientas DCC y sitios de portafolio en línea como Sketchfab, los beneficios deberían trasladarse a los artistas que trabajan en medios y entretenimiento.

Khronos Group ahora está trabajando en nuevas extensiones para las propiedades de los materiales como la iridiscencia y la anisotropía.

Soporte en visores de activos 3D y motores de renderizado. Las tres nuevas extensiones de materiales PBR son totalmente compatibles con el propio glTF Sample Viewer de Khronos Group, el motor de renderizado web de código abierto BabylonJS y Gestaltor, el editor comercial glTF de UX3D.

Otras herramientas deberían seguir su ejemplo: el nombre del comunicado de prensa de Khronos comprueba la nueva aplicación de Adobe Substance 3D Stager y Filament, el renderizador basado físicamente de Google para Android, como compatible con algunas o todas las extensiones.

Más información sobre el desarrollo en la web de Khronos.