Motion blur en todos los tramos (2022)

Exploración extrema del motion blur

• Observaciones e ideas sobre qué resultados aparecen cuando se aplica el motion blur de forma extrema.
• En cine o video, el motion blur se usa para ayudar a percibir las escenas de una manera parecida a como se ven de forma natural.
• El objetivo es minimizar la diferencia entre la percepción del movimiento en escenas naturales y la percepción de escenas reproducidas en video.

Percepción del movimiento en escenas naturales

• La visión humana comienza cuando la luz llega a la retina y pasa por el proceso de fototransducción.
• La fototransducción no es instantánea, y este retraso puede modelarse como un suavizado del estímulo luminoso a lo largo del tiempo.
• Se explora la relación entre el fenómeno de desenfoque natural ya existente, el "motion smear", y la razón para añadir motion blur artificial al video.

Percepción de la escena en pantalla

• Análisis de la imagen percibida al ver una escena en una pantalla con velocidad de fotogramas limitada.
• Un video sin motion blur se percibe como fotogramas superpuestos, mientras que un video con motion blur ofrece una percepción más cercana a una escena natural.

Función de obturador para hacer que la pantalla se vea natural

• Aplicación de una función de obturador al motion blur tradicional para mejorar la continuidad del movimiento.
• En lugar de promediar todos los instantes dentro de un fotograma, la función de obturador da mayor peso al instante central del fotograma para minimizar la diferencia de percepción.

Torusphere y un enfoque irracional

• El objetivo es crear una animación infinita de motion blur con shaders en tiempo real.
• Se implementa un "motion blur volumétrico integrado" usando volume ray casting para integrar una función de densidad a lo largo del tiempo.

Esfera con motion blur

• El problema se simplifica a un corte 2D para encontrar la densidad de motion blur de una esfera en órbita.
• El motion blur se calcula mediante una función de densidad que determina cuándo la esfera entra y sale en un punto específico de la órbita.

Toro con motion blur

• Se aplica el mismo proceso al toro para calcular el motion blur.
• El corte vertical 2D de un toro se denomina "sección esférica", y a partir de ello se obtiene la función de densidad.

Combinando todos los elementos

• Se combinan los elementos usando volume ray casting estándar y la animación se ejecuta mediante interacción básica de mouse/toque.
• Puede que no funcione bien en todos los dispositivos, por lo que se pueden encontrar un video prerenderizado y el shader en Shadertoy.

Opinión de GN⁺

• El motion blur es una técnica importante para hacer que el movimiento se vea natural en video o animación, y este artículo explora los efectos visuales y el enfoque técnico cuando se aplica de forma extrema.
• La implementación de motion blur en gráficos en tiempo real es un elemento importante en juegos o medios interactivos, y este artículo ofrece ideas sobre su implementación mediante shaders en tiempo real.
• Técnicas como volume ray casting se usan en el renderizado de escenas 3D complejas, y este artículo las combina con motion blur para crear nuevos efectos visuales.
• Al adoptar esta técnica, hay que considerar el rendimiento y la capacidad de procesamiento en tiempo real, y el enfoque presentado en este artículo tiene potencial para ofrecer motion blur natural, especialmente en objetos que se mueven rápidamente.
• Otros proyectos o productos de la industria con funciones similares incluyen los efectos de motion blur que ofrecen motores de juego como Unity o Unreal Engine, ya ampliamente utilizados por desarrolladores.

[GN⁺]

Opiniones en Hacker News

• Discusión sobre las concesiones del motion blur

  • Al seguir con la vista un objeto en movimiento en la pantalla, en realidad el objeto debería verse nítido.
  • Habría que rastrear el movimiento de los ojos y aplicar blur según el movimiento relativo, o procesarlo sin motion blur con una tasa de refresco infinita.
  • Con la tecnología actual, ninguna de las dos opciones es práctica, así que inevitablemente siempre se verá mal.
  • Un buen director o diseñador de juegos elige la velocidad de obturación o el blur de renderizado anticipando cómo se moverán los ojos del público.

• Casos en los que el motion blur se siente poco realista

  • Cuando se usa motion blur en juegos, puede verse como una aproximación barata que recuerda a la edición excesiva del cine.
  • El motion blur tiene sentido para objetos que se mueven rápido o están cerca, pero se usa en exceso cuando un personaje gira rápidamente.
  • Cuando mueves la cabeza o los ojos con rapidez, no ves una imagen borrosa sino una imagen nueva, y el cerebro ignora los datos intermedios.
  • Agregar motion blur al mover la cámara en un juego retrasa la presentación de la nueva vista, resulta molesto y poco realista.

• Panorama histórico del renderizado de motion blur

  • Antes de que apareciera en 2005 el artículo clásico sobre modelado de eficiencia del obturador, todos los renderers de producción VFX usaban box shutter.
  • El motion blur extremo que puede verse en películas como "Parque Jurásico" o "La Máscara" fue creado con el box shutter de PhotoRealistic RenderMan.
  • Al mismo tiempo que se publicó el artículo, 3Delight hizo por primera vez una implementación 1:1, y se usó por primera vez en "Charlotte's Web".
  • Pixar también agregó esta función algunos años después, y la característica que llaman "shutter curve" hoy la usan muchos renderers offline.

• La falta de realismo en la simulación de motion blur

  • Se calcula con valores de brillo no lineales en el espacio sRGB, lo que genera esa sensación poco realista del motion blur.
  • Para simular un fenómeno físico, debe procesarse con valores de brillo lineales y convertirse a sRGB al final.

• Cambios en la percepción del motion blur en pantallas de alta tasa de refresco

  • Al usar una pantalla de 240Hz, cambia la percepción del motion blur.
  • Es difícil distinguir en movimiento la diferencia entre las opciones tradicionales de shutter y las opciones de shutter sinusoidal.
  • Se recomienda usar una pantalla de 240Hz por la suavidad del movimiento del mouse y la baja latencia.

• Teoría sobre el motion blur y cómo funciona el shader

  • Hay una explicación detallada de qué es el motion blur y cómo debería ser en teoría, además de cómo funciona el shader de una animación específica de "torusphere".
  • Como el código puede ser difícil de entender, esa parte resulta útil.

• Problema de transparencia en objetos compuestos con motion blur

  • Es extraño que el toro y la esfera compuestos con motion blur parezcan opacos en cierto punto.

• Evolución hacia la simulación del sistema visual humano

  • Ir más allá de simular una cámara de cine y pasar a simular el sistema visual humano es un paso más hacia la realidad.
  • El motion blur basado en tipos de shutter puede considerarse una tecnología antigua, como las impresiones en tono sepia, las películas en blanco y negro de 16 FPS o las ruedas elípticas de los obturadores mecánicos.

• Impactante experiencia de la demo comparando motion blur activado/desactivado

  • A través de una demo donde se puede activar y desactivar el motion blur, es posible percibir claramente la diferencia.

• Efecto visual de una animación con motion blur

  • La razón por la que el sombreado de la pelota se ve extraño es que en realidad se trata de un "torus" giratorio.
  • Si hubiera un período más largo entre la última y la primera etapa, la pelota podría verse mejor, aunque podría reducirse el efecto sorpresa.