CLÚSTER DE RENDERIZADO PARA LA GENERACIÓN DE MODELOS TRIDIMENSIONALES

Conclusiones

Los requisitos computacionales que son necesarios para el renderizado de calidad fotorrealistas son enormes y, por tanto, obtener resultados en un tiempo razonable y en un sola computadora es prácticamente imposible (incluso existen más dificultades en el caso de las animaciones). Muchas propuestas, basadas en diferentes tecnologías, han sido expuestas en este artículo. El clúster basado en el sistema Open Mosix presenta algunas características interesantes: tales como buen rendimiento en el renderizado de animaciones, el sistema divide cada fotograma de la animación en diferentes nodos del clúster, el procesamiento de nodos es usado durante tiempos ociosos (por ejemplo, durante la noche). Una de las principales ventajas de este sistema distribuido es la escalabilidad o el poder incrementar el número de nodos para obtener un mayor proceso de cómputo. De esta forma podemos determinar en base a las hipótesis generadas en el desarrollo del proyecto que:

• El tiempo de renderizado (Y) disminuye conforme se utilice un distinto Motor de renderizado (X1). Como conclusión podemos afirmar que efectivamente dependiendo del motor de render que se utilice para el proceso de renderizado, este proceso disminuirá sin sacrificar nitidez, definición de colores y definición a la imagen o modelo renderizado.

• El tiempo de renderizado (Y) disminuye conforme la cantidad de fotogramas (X2)  disminuye. En esta hipótesis podemos decir que entre menos fotogramas se utilicen efectivamente reduce significativamente el tiempo de renderizado de un modelo tridimensional, lo que conlleva a que en la elaboración de un modelo animado al momento de reproducirse se vea afectado el movimiento que se quiere representar; por lo tanto al realizar una animación se requiere de un número constante de fotogramas 25 cuadros por segundo, para lograr el efecto de movimiento.

• El Tiempo de renderizado (Y) disminuye conforme se utilice una distinta técnica de renderizado (X3). A pesar de la aparición de nuevas técnicas y algoritmos, el costo computacional de este proceso es elevado ya que necesita gran cantidad de tiempo para ser realizado, especialmente cuando la escena es compleja o bien cuando es necesario obtener imágenes fotorrealistas, por lo tanto existen técnicas (las expuestas en este documento) que nos permiten reducir el tiempo de renderizado dependiendo de las características del modelo tridimensional tales como geometría de cada objeto, materiales, texturas, fuentes de luz y cámaras virtuales, elementos que intervienen en el tiempo de renderizado.

8. Recomendaciones

• Realizar investigaciones sobre la creación de una plataforma que le permita al usuario optimizar el proceso de renderizado bajo las siguientes condiciones:

• Que la plataforma tenga la capacidad de sugerir configuraciones de parámetros de render que maximicen la calidad de los resultados obtenidos y minimicen el tiempo de ejecución de los algoritmos de render empleados, en base a un modelo tridimensional.

• Que tenga la capacidad de ofrecer estimaciones precisas del tiempo de render requerido y la calidad del resultado producido por una instancia del proceso de render configurada según el usuario sobre una escena determinada.

• Otra línea de investigación es la posibilidad de generar un sistema que trate de dar asistencia al usuario en el proceso de render mediante técnicas de análisis de datos basadas en Data Mining “Conjunto de técnicas de análisis de datos encaminadas a obtener información de una Base de Datos” (Florida University of Central, 2011) o generación de contenidos en base al conocimiento, pues esto implicaría disminuir el tiempo de procesamiento de los sistemas. Por ello, es importante generar contenidos de alta calidad que permitan al sistema ofrecer sugerencias y estimaciones de la forma más precisa posible sobre configuraciones de render diferentes para una escena determinada en base a parámetros o criterios del modelo tridimensional solicitados por el cliente.

• Dado que sólo son cinco nodos los que conforman el clúster en la actualidad, un trabajo futuro es aumentar el número de nodos para tener así mayor procesamiento de computo y resolver el mismo problema de renderizado de modelos tridimensionales en un tiempo más pequeño, inclusive el clúster podría usarse para resolver otro tipo de aplicaciones tales como, formación de atmósferas, simulación de vuelos de aviones, simulaciones de procesos matemáticos, procesamiento digital de imágenes, etc.

• Otra de las líneas de investigación que está tomando bastante importancia consiste en la utilización de granjas de GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico.) para realizar tareas de render. Las ventajas de estas últimas con respecto a los habituales clúster de computadoras radica en que es posible conseguir un muy buen rendimiento a un menor costo.

• Otra recomendación sería utilizar distintos motores de render tales como: Blender 3D, Toxic, Brazil, etc; con la finalidad de diferenciar mediante las  técnicas que implementan,  por las características propias de renderizado y por si son libre, gratuitos o comerciales, el tiempo que tardan en realizar el proceso de renderizado ya sea de forma independiente es decir en un solo nodo o mediante la utilización del clúster.

• Implementar un sistema GRID como una herramienta e-cliente, para que el cliente pueda accesar remotamente a servicios de render a través de internet, en donde el usuario una vez registrado, puede enviar trabajos de render al sistema que serán procesados por un clúster que pertenece a la empresa en cuestión. La única diferencia reside en que el servicio es accesible a través de Internet, pero quien realiza el trabajo sigue siendo un clúster de computadores.

Bibliografía

ABC. (2007). Recuperado el 10 de Julio de 2011, de http://www.definicionabc.com/general/fotograma.php
ADOBE. (2011). Recuperado el 05 de julio de 2011, de http://help.adobe.com/es_ES/Photoshop/10.0/help.html?content=WSfd1234e1c4b69f30ea53e41001031ab64-7943.html
ALEGSA. (2011). Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://www.alegsa.com.ar/Dic/renderizacion.php
Alegsa. (2011). Alegsa. Recuperado el 10 de Julio de 2011, de http://www.alegsa.com.ar/Dic/animacion.php
ALEGSA. (2011). Definición de Renderizado. Recuperado el 30 de Junio de 2011, de http://www.alegsa.com.ar/Dic/renderizacion.php
ALEGSA.com.arg. (2010). Diccionario de Informática. Recuperado el 14 de julio de 2011, de http://www.alegsa.com.ar/Dic/renderizacion.php
Carabias, J. (2008). Paraleliza con Doctor Queue. Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://tecnobetas.com/paraleliza-con-doctor-queue/
Castell, C. (2006). 3D Studio Max, Manual Práctico. México, D.F.: RaMa.
Centro de Radioastronomía y Astrofísica. (2011). Recuperado el 10 de Mayo de 2010, de http://www.crya.unam.mx/web/
CESAE. (23 de Mayo de 2010). http://www.cesae.es. Recuperado el 23 de Mayo de 2010, de http://www.cesae.es: http://www.gestionempresarial.info/VerItemProducto.asp?Id_Prod_Serv=34&Id_Sec=13
Coordinación General de Universidades Tecnológicas. (29 de Marzo de 2011). Recuperado el 10 de Mayo de 2011, de http://cgut.sep.gob.mx/
Debattista, K., Longhurst, P., Chalmers, A., and Troscianko, T. . (2005). Visual attention for e_cienthigh-_delity graphics. In Spring Conference on Computer Graphics (SCCG 2005), (págs. 162-168).
Diana L. REYES, Alfonso BARBOSA, César J. BUSTACARA. (s.f.). Ingeniería de Sistemas, Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá D. C., Colombia. Recuperado el 06 de julio de 2011, de http://www.iiisci.org/journal/CV$/risci/pdfs/GC741SS.pdf
Driemeyer. (2008). Rendering with Mental Ray.
DrQueue. (2011). Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://www.drqueue.org/cwebsite/
Electrónico, C. A. (2010). Animación Tridimensional. Morelia.
Fetter, W. (2005). computer graphics. En W. Fetter, "computer graphics" for his human factors cockpit drawings.
Finder, A. (2010). What does NTSC stand for. Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://www.acronymfinder.com/NTSC.html
FIPA. (2002). Recuperado el 03 de julio de 2011, de http://www.esi.uclm.es/www/David.Vallejo/docs/papers/cedi2007.pdf
Florida University of Central. (2011). Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://dms.stat.ucf.edu/
flytech. (2007). Granjas de Render. Recuperado el 11 de Mayo de 2011, de http://www.flytech.es/productos/granjas_de_render
Garola, ]. S. (2009). Técnicas de renderizado. Madrid, España: E-Prints.
Gonzalez, F. (2009). Recorridos Virtuales. México, D.F.
González, M. C. (2009). Fundamentos de Imágenes en Blender 3D. Madrid, España: Marcombo.
Hachisuka., T. (2005). High-Quality Global Illumination Rendering using Rasterization. .
Holzner, S. (2006). Java 2. E.U.: Anaya Multimedia.
I. Buck, T. Foley, D. Horn, J. Sugerman, K.Fatahalian, M. Houston, P. Hanrahan. (2004). Brook for GPUs: Proceedings of SIGGRAPH. Stream Computing on Graphics Hardware.
I. Foster, C. Kesselman, S. Tuecke. (s.f.). The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Organizations. International Journal of Supercomputing Applications. Recuperado el 06 de 07 de 2011, de http://www.ati.es/novatica/2007/190/Nv190-41.pdf
Isopixel. (2010). Resolución, tamaño de imagén, tamaño de archivo. Recuperado el 05 de Julio de 2011, de http://isopixel.net/archivo/2003/11/resolucion-tamano-de-imagen-y-tamano-de-archivo/
James, W. (1980). Psicologia Mirada Integral. Recuperado el 13 de Junio de 2010, de sitio Web de Psicologia Mirada Integral: http://www.psicologiamiradaintegral.com/modules.php?name=Content&pa=showpage&pid=78
Kenneth C y Jane P. Laudon. (s.f.). Infraestructura Tecnológica. Recuperado el 01 de Julio de 2011, de http://sistemadecomputo.tripod.com/index.html
Kotler, P. (2006). Dirección de Marketing. Mexico: Pearson.
Kuhlo, M. (2010). Representación arquitectónica con 3ds Max y V-Ray: visualización fotorrealista. Focal Press.
López, J. (29 de Enero de 2010). Los motores de renderizado de los nevagadores WEB. Recuperado el 16 de julio de 2011, de http://www.circulodemaquetadores.com/motores-de-renderizado-navegadores
MEDIAactive. (2009). El gran libro de 3ds Max 2009. México, D.F.: Alfaomega.
Morelia, U. T. (s.f.). Universidad Tecnológica de Morelia. Recuperado el 10 de Mayo de 2011, de http://www.utmorelia.edu.mx/
Narodowski, M. (28 de Febrero de 2007). Opinion: El Clarin, Calidad Educativa no implica satisfacción del cliente. Recuperado el 23 de Mayo de 2010, de http://www.clarin.com/diario/2007/02/28/opinion/o-02501.htm
Noticias3D. (2010). Motor de Render. Recuperado el 03 de Julio de 2011, de http://www.noticias3d.com/articulo.asp?idarticulo=156&pag=1
NVIDIA. (2011). NVIDIA Gelato. Recuperado el 16 de julio de 2011, de http://www.nvidia.es/page/gelato.html
Peivem. (Abril de 2007). Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://www.peivem.com/?post=24
Pele-Sol Engineered Solutions. (2010). What is Business Process Automation?: Pele-Sol Engineered Solutions. Recuperado el 20 de Julio de 2010, de sitio Web Pele-Sol Engineered Solutions: http://www.pele-sol.com/pele_factsheet_new.pdf
PIERRE, S. (1996). Elementos para una teoría del fotograma. Valencia, España: Fernando Torres.
R. Ra jagopalan, D. Goswami, S.P. Mudur. (2005). Functionality Distribution for Parallel Rendering.
Serrano, V. H. (2011). Introducción al modelado tridimensional en tiempo real. Recuperado el 02 de julio de 2011, de http://www.ixtli.unam.mx/pdf/notas-intro3d.pdf
Tanaka, K. (1998). An introduction to fuzzy logic for practical applications. Recuperado el 03 de Julio de 2011, de http://www.esi.uclm.es/www/David.Vallejo/docs/papers/cedi2007.pdf
Techterms. (2009). Recuperado el 16 de julio de 2011, de http://www.techterms.com/definition/plugin
video2brain. (2011). Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://www.video2brain.com/mx/
Vila, C. (Julio de 2011). Eterea Studios. Recuperado el 07 de julio de 2011, de http://www.etereaestudios.com/training_img/intro_3d/intro_3d.htm
Wikipedia. (2010). Frame. Recuperado el 01 de julio de 2011, de http://es.wikipedia.org/wiki/Frame
Wikipedia. (12 de Julio de 2011). Imgen Fotorrealista. Recuperado el 30 de Julio de 2011, de http://es.wikipedia.org/wiki/Fotorrealismo