Los iPhone y iPad del futuro traerán mejores gráficos

Apple trabaja muy de cerca con Imagination Tecchnologies, la empresa que proporciona los procesadores gráficos que se incluyen en el iPhone y el iPad. Ahora esta empresa ha anunciado una nueva arquitectura que permitiría a las GPUs de la compañía un uso de sombras y luces realístico lo que favorecería a las aplicaciones que se ejecutan en estos dispositivos, especialmente a los juegos.

Apple actualmente utiliza el procesador grafico PowerVR G6430 de Imaginnation Technologies incluido dentro de su procesador A7 para el iPhone 5S y el iPad Air y Mini Retina. Con esta nueva arquitectura, incluida en un futuro procesador, las imágenes renderizadas por esta GPU podrian incluir capacidades ray-tracing.

El raytracing o trazado de rayos es un algoritmo para síntesis de imágenes tridimensionales. Propuesto inicialmente por Turner Whitted en 1980, está basado en el algoritmo de determinación de superficies visibles de Arthur Appel denominado Ray Casting (1968).

En el algoritmo Ray Casting se determinan las superficies visibles en la escena que se quiere sintetizar trazando rayos desde el observador (cámara) hasta la escena a través del plano de la imagen. Se calculan las intersecciones del rayo con los diferentes objetos de la escena y aquella intersección que esté más cerca del observador determina cuál es el objeto visible.

El algoritmo de trazado de rayos extiende la idea de trazar los rayos para determinar las superficies visibles con un proceso de sombreado (cálculo de la intensidad del píxel) que tiene en cuenta efectos globales de iluminación como pueden ser reflexiones, refracciones o sombras arrojadas.

Para simular los efectos de reflexión y refracción se trazan rayos recursivamente desde el punto de intersección que se está sombreando dependiendo de las características del material del objeto intersecado.

Para simular las sombras arrojadas se lanzan rayos desde el punto de intersección hasta las fuentes de luz. Estos rayos se conocen con el nombre de rayos de sombra (shadow rays).

El algoritmo básico de trazado de rayos fue mejorado por Robert Cook (1985) para simular otros efectos en las imágenes mediante el muestreo estocástico usando un método de Montecarlo; entre estos efectos podemos citar el desenfoque por movimiento (blur motion), la profundidad de campo o el submuestreo para eliminar efectos de aliasing en la imagen resultante.

En la actualidad, el algoritmo de trazado de rayos es la base de otros algoritmos más complejos para síntesis de imágenes (mapeado de fotones, Metropolis, entre otros) que son capaces de simular efectos de iluminación global complejos como la mezcla de colores (color blending) o las cáusticas. [Wikipedia]

Con este procesador gráfico, los dispositivos de Apple podrían ofrecer a los desarrolladores la posibilidad de mostrar luces y sombras mucho más realistas, circunstancia que primero aprovecharán con toda seguridad los desarrolladores de juegos.

Aunque Apple no ha expresado una intención directa e inmediata de implementar esta nueva arquitectura en las futuras generaciones del iPhone o el iPad, la compañía de CUpertino ha incluido los productos de Imagination desde la primera versión de sus dispositivos móviles y es, además, accionista minoritario de la compañía. Casi con toda seguridad, si Apple decide integrar estos supergráficos mejorados, lo anunciará en la próxima WWDC el próximo junio, ofreciendo además APIs adicionales a los desarrolladores para que puedan aprovechar las características de esta nueva arquitectura gráfica.

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