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Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Foro para tratar temas relacionados con las rutas de RailWorks, su creación y recreación.

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Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Sab Feb 11, 2012 10:04 pm

(Este hilo se va actualizando en sus enunciados y ejemplos, según vayan evolucionando las aportaciones del foro y/o las revisiones del autor).

En la actualización del core de RW3 (v10.9 en febrero de 2012, válido para la versión actual, la v11.0b), la tabla de luces es la siguiente (clic para agrandar):

taulallums.jpg


Y sus efectos:

llumsnitnoucore.jpg

llumsdianoucore.jpg


Como puede observarse, las únicas luces que tienen en cuenta el día y la noche son:

De escenario: Light 100m Diffuse
De locomotoras: Loco Truck Light, Loco Steplight

Seguiré el hilo ampliando conceptos para aclarar y proponer ideas al respecto que puedan debatirse para ser útiles a los creadores.

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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Dom Feb 12, 2012 11:16 am

Ampliando la tabla, con la ubicación de los ficheros .bin referenciados:

taulallums2.jpg


Adjunto también el fichero Excel con la tabla de luces.

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Adjuntos
llistallums.xls
(26 KiB) 331 veces
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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Dom Feb 12, 2012 2:07 pm

Fundamentalmente, a nivel operativo, RW3 tiene dos tipos de luces: Spot (foco) y Omni (omnidireccional). Toda la tabla de luces de RW3 se reduce a estos dos tipos.

tipospot.jpg
Spot

tipomni.jpg
Omni


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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Dom Feb 12, 2012 4:17 pm

Parámetros de las luces Spot y Omni en RW3:

parametresSpot.jpg
Luz tipo Spot

parametresOmni.jpg
Luz tipo Omni (Point)


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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Dom Feb 12, 2012 5:31 pm

Vamos a conocer mejor los parámetros de ajuste de Altura (terreno) y Light range (intensidad) de las luces Spot:

Iniciamos la comparativa con el valor por defecto de la luz "Spot Light" (altura=5, intensidad=10):
range1.jpg


Vamos a cambiar la altura 10:
range2.jpg

Si elevamos el foco, la luz llega con menos intensidad al suelo.

Aumentamos la intensidad a 20:
range3.jpg

La luz llega con más intensidad al suelo.

Altura=3, intensidad=10:
range4.jpg

Demasiada intensidad para la altura...

Altura=3, intensidad=2:
range5.jpg

Resumiendo:

Light Range: controla la intensidad (potencia lumínica) de la luz.

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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Dom Feb 12, 2012 6:07 pm

La misma realidad, la intensidad de la luz spot (en el ejemplo, luz Spot Light), es nombrada de diferentes maneras según qué entorno. Por ahora:

Intensidad de la luz (potencia lumínica) = Ligh Range (en el editor de escenario) = Radius (en el fichero spotlight.bin en el script xml).

Ojo, que la diferente denominación para el mismo concepto y efecto provoca confusiones...

xmlspotlight.jpg


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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor 444.518 » Dom Feb 12, 2012 6:47 pm

El componente de luz 'spotlight' define una proyección focal con los siguientes parámetros:

Radius: alcance de la luz desde el foco en metros.
Phi: radio de anchura del foco de luz en metros.
Theta: radio de altura del foco de luz en metros.

Cuando definí la luz para el material rodante que aun no había sido utilizado, creé un componente llamado 'Loco_Headlight703015', que implicaba en su nombre las características del foco de luz:

Radius: alcance del foco de 70 metros
Phi: anchura del foco de 30 metros
Theta: altura del foco de 15 metros

El resultado es un proyección focal elipsoidal con el doble de anchura que de altura. Si igualamos 'Phi' y 'Theta', la proyección focal será circular.

Por otra parte, señalar que el uso de los componentes 'spotlight' y 'pointlight' no reconocen el parámetro 'DayNightCycle' que le indica al componente de alumbrado si se activan siempre o solo de noche, ya que carecen de él. Usar estos dos componentes para cualquier tipo de alumbrado ofrece resultados dispares.

PD: estos componentes de luz son códigos de lenguaje xml, no lua. Pero vamos, estas cosas ocurren, sobre todo si pasas mucho tiempo a oscuras :mrgreen:
Un saludo, J.
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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Dom Feb 12, 2012 10:41 pm

J.

De acuerdo con el tema lua: muestro una parte de código xml del fichero spotlight.bin. Gracias por la precisión. Corregido en el texto anterior.

En los otros temas permíteme disentir de tus afirmaciones, ya que no las comparto al 100%. Por lo menos, voy a compararlas con los cálculos de luz que imperan en el mundo 3D y "escuchar" activamente tus argumentos. Quizá de la -espero- amable discusión ¿saldrá ...más :idea:?

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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Mar Feb 14, 2012 10:45 pm

Debatamos el tema de las luces "Point", también llamadas Omni (omnidireccionales).

Para empezar, datos del impacto de la luz en el juego:

omni05-100.jpg
Altura 5m, Light Range: 100

omni05-50.jpg
Altura: 5m, Light Range: 50

omni05-25.jpg
Altura: 5m, Light Range: 25

omni05-10.jpg
Altura: 5m, Light Range: 10

omni05-05.jpg
Altura: 5m, Light Range: 5

omni20-50.jpg
Altura:20m, Light Range: 50

omni30-50.jpg
Altura:30m, Light Range: 50

omni40-50.jpg
Altura:40m, Light Range: 50


Si observamos la imagen "Altura: 5m, Light Range: 5" vemos que efectivamente, a una altura de 5metros desde el suelo, un "Light Range" de 5 provoca la falta de luz. Es el único equilibrio en el cual podríamos hacer la equivalencia de "Light Range" como radio de la luz. En cambio, en ninguna otra situación puede hablarse que "Light Range" equivale a Radio, sinó más bien a un factor de intensidad o multiplicador de la misma. Depende del punto des del cual se mire: des de el punto de vista del eje vertical, de acuerdo. Pero el impacto de la luz omni es en el plano horizontal, y ahí todo depende de más factores, entre otros la altura.

Por lo tanto, en luces tipo "Point" (omidireccionales), y a efectos pràcticos, es más correcto igualar Light Range a Intensidad que a Radio.

Mañana expongo conceptos de luces omnidireccionales en el mundo 3D para conocer cómo suelen trabajar estos tipos de luces y sus parámetros.

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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Mié Feb 15, 2012 12:58 pm

La intensidad de una luz 3D en su punto de origen afecta al brillo de los objetos. Una luz tenue sobre objetos de colores brillantes sólo muestra los colores oscuros.

imatgesintensitat.jpg
imatgesintensitat.jpg (45.19 KiB) Visto 8512 veces


Además, dado que el cálculo final es de coloración de vértices, el sistema no calcula los rayos de luz que salen de la luz (Point, Spot, la que sea...) sino que trazan de cada vértice de los objetos el vector hacia los orígenes de luz, y según parámetros de la misma (intesidad, color, atenuación), los objetos que interfieren en el vector junto con sus propiedades (transparencia, refracción, reflexión, etc.), las propiedades del material propio y las características del cálculo de iluminación (reemisión de luz: cálculo de radisidad, de trazado de rayos, de fotones...) se determina finalmente el color del vértice.

Evidentemente que todos estos cáculos no los hacen todos los motores gràficos, por lo que habrá que profundizar en lo que permite o no el core de rw3. Por lo tanto, si añado algo a la práctica de la iluminación en RW3, lo que sumaria a la iluminación de la escena es la propiedad de los materiales en referencia a la misma (especialmente el brillo), y si en sus propiedades está la de recibir luz y recibir sombras.

Por cierto: las sombras se generan seguiendo los vectores del vértice a las luces de la escena, y determinando -si la luz genera sombras, y según las propiedades de los objectos en la línea vectorial de cálculo- el color final del pixel.

Si bien simplificado en lo expuesto, el concepto de iluminación 3D es el que es. Los nombres que se dan a los parámetros de las luces en rw3 -y en entornos parecidos- son convenciones, vocabulario. Hay que entender el concepto que está detrás y cómo influye en la escena.

Solamente nos queda comentar en las luces Omni los conceptos de atenuación, tanto inicial como final. Seguiremos.

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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Mié Feb 15, 2012 3:12 pm

Vamos a observar una luz omni en un sistema potente 3D, y sus parámetros.

En cuanto al concepto de intensidad, aquí multiplicador (Multiplier):

omni1.jpg
Omni con valores por defecto.

omni05.jpg
Omni a la mitad de intensidad (multiplier)

omni2.jpg
Omni al doble de intensidad (multiplier)


Otro concepto: atenuación en la distancia. Puede ser un cálculo matemático: inverso o cuadrado inverso (este último se da en la realidad):

decayinvert.jpg
Atenuación inversa

decayquadinvert.jpg
Atenuación cuadrado inverso


Finalmente, atenuación (inicial/final) estableciendo manualmente los parámetros:

atenini.jpg
Atenuación inicial

atenfin.jpg
Atenuación final

ateninifin.jpg
Atenuación inicial y final


Creo que las imágenes son suficientemente explicativas de los conceptos. Pregunta: finalmente, ¿Cuáles son los parámetros que rw3 trabaja?

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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Mié Feb 15, 2012 10:31 pm

Ahora le toca el turno a las luces "Spot". Vamos a observar sus parámetros en programas 3D:

Como las luces "Point" u "Omni", podemos ajustar el multiplicador/intensidad:

spot1.jpg
Spot multiplicador 1

spot05.jpg
Spot multiplicador 0,5

spot15.jpg
Spot multiplicador 1,5


También podemos ajustar parámetros de atenuación inicial y final:

spotatenini.jpg
Atenuación incial

spotatenfin.jpg
Atenuación final

spotateninifin.jpg
Atenuación incial y final


Las posibilidades que se añaden a las luces Spot son los dos parámetros que RW3 engloba en el apartado "Light cone", y que en el scrip xml vienen definidos como Theta y Phi. En 3D suelen llamarse Hotspot/Beam y Falloff/Field, que determinan en grados la apertura de los conos de proyección interior (Inner cone) y exterior (Outer cone), respectivamente:

spoth35f65explica.jpg
Hotspot=35, Falloff=65

spoth5f65.jpg
Hotspot=5, Falloff=65

spoth5f45.jpg
Hotspot=5, Falloff=45

spoth25f45.jpg
Hostpot=25, Falloff=45


Estamos trabajando la iluminación de rutas, no de locomotoras, por lo que las luces spot las colocaremos normalmente de forma vertical:

spotinclinacion.jpg
Inclinación del foco


Si el haz lo cambiamos de ángulo, el impacto de la luz se convierte en elipse, pero Hotspot/Beam (Theta) y Fallof/Field (Phi) siguen siendo circulares...

spothf.jpg
Haz de luz visto lateralmente y desde el foco


Bien, pues...¿tenemos elementos para debatir? ¿Cuando hablamos de Theta y Phi estamos hablando del mismo concepto? :roll:


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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Jue Feb 16, 2012 1:08 pm

Resumen comparativo de parámetros de luces "Spot" (clic para agrandar):

comparativaspot.jpg
Comparativa conceptual de luces spot


Dentro del cono interior (Inner cone), con el ángulo definido en "Hotspot/Beam" o "Theta" en Directx y RW3, la luz impacta con la máxima intensidad en la zona del círculo interior. La intensidad de la luz va decreciendo hasta llegar a 0 en el espacio delimitado por el cono exterior (Outer cone) según su ángulo definido por "Fallof/Field" o "Phi" en Directx y RW3, delimitando por el cículo exterior la zona a partir de la cual no hay luz.

La zona del círculo interior se suele llamar "Hotspot" y la zona de degradado o de disminución de la luz, que va del círculo interior al exterior se suele llamar "Falloff".

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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Jue Feb 16, 2012 10:00 pm

Unas imágenes para comprender el efecto en el simulador de los parámetros de las luces spot (clic para agrandar):

spotaltura.jpg
Influencia de la altura del foco

spotaltranresum.jpg
Influencia del parámetro "Light Range"

spothotsfallresum.jpg
Influencia del parámetro Theta (Hotspot/Beam, ángulo del cono interior)

spotfallofhotspotresum.jpg
Influencia del parámetro Phi (Fallof/Field, ángulo del cono exterior)


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(Continuará...con propuestas de luces en Rutas rw3)
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Re: Sistema de luces en RW3 (actualización febrero 2012)

Notapor Josep » Vie Feb 17, 2012 6:51 pm

¿Qué tipo de luces utlizar en escenarios: tipo Foco u Omni (Spot o Point)?

Me he animado a hacer un pequeño estudio de impacto de farolas utilizando ficheros fotométricos IES de iluminación proporcionados por el fabricante, en este caso farolas Santa&Cole http://www.santacole.com/es/catalogo/farolas

1) Modelo 180, con luz Halógena de 100w:

ies180.jpg
Datos fotométricos IES del modelo 180
ies180.jpg (22 KiB) Visto 8572 veces

S&C180-100wHalo.jpg
Ejemplo 1 de impacto lumínico de farolas


2) Modelo Diorama, con luz Halógena blanca de 150w:

esdiorama.jpg
Datos fotométricos IES del modelo Diorama
esdiorama.jpg (22.75 KiB) Visto 8572 veces

S&CDiorama-150wHaloBlanc.jpg
Ejemplo 2 de impacto lumínico de farolas


3) Modelo Universal, con luz Halógena blanca de 250w:

iesuniversal.jpg
Datos fotométricos IES del modelo Universal
iesuniversal.jpg (22.21 KiB) Visto 8552 veces

S&Cuniversal-250wHaloBlanc.jpg
Ejemplo 3 de impacto lumínico de farolas


4) Modelo Rama de 8m de dos brazos, con color de Haluro metálico de 150w:

iesrama.jpg
Datos fotométricos IES del modelo Rama
iesrama.jpg (22.04 KiB) Visto 8531 veces

S&CRama-150wQuarz.jpg
Ejemplo 4 de impacto lumínico de farolas


Finalmente, imitando años atrás, una posible iluminación con fluorescentes y focos incandescentes:

Fluorbombillincandes.jpg
Flourescentes i focos incandescentes


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