Mapa de altura

En gráficos por computadora , un mapa de alturas o campo de alturas es una imagen rasterizada que se usa principalmente como cuadrícula global discreta en el modelado de elevación secundaria . Cada píxel almacena valores, como datos de elevación de la superficie, para su visualización en gráficos 3D por computadora . Un mapa de alturas se puede usar en el mapeo de relieve para calcular dónde estos datos 3D crearían sombra en un material, en el mapeo de desplazamiento para desplazar la posición geométrica real de los puntos sobre la superficie texturizada, o para terrenos donde el mapa de alturas se convierte en una malla 3D.

Un mapa de alturas contiene un canal que se interpreta como una distancia de desplazamiento o "altura" desde el "suelo" de una superficie y, a veces, se visualiza como la luminancia de una imagen en escala de grises , donde el negro representa la altura mínima y el blanco la altura máxima. Al renderizar el mapa, el diseñador puede especificar la cantidad de desplazamiento para cada unidad del canal de altura, que corresponde al "contraste" de la imagen. Los mapas de alturas se pueden almacenar de forma independiente en formatos de imagen en escala de grises existentes, con o sin metadatos especializados , o en formatos de archivo especializados como Daylon Leveller, GenesisIV y documentos de Terragen .

También se puede aprovechar el uso de canales de color individuales para aumentar el detalle. Por ejemplo, una imagen RGB estándar de 8 bits solo puede mostrar 256 valores de gris y, por lo tanto, solo 256 alturas. Al usar colores, se puede almacenar un mayor número de alturas (para una imagen de 24 bits, se pueden representar 256 × ^{10³ = 16 777 216 alturas (256 × 4} = 4 294 967 296 si también se usa el canal alfa)). Esta técnica es especialmente útil cuando la altura varía ligeramente en una zona extensa. Al usar solo valores de gris, dado que las alturas deben asignarse a solo 256 valores, el terreno renderizado aparece plano, con "escalones" en ciertos lugares.

Los mapas de altura se utilizan habitualmente en los sistemas de información geográfica , donde se denominan modelos digitales de elevación .

Los mapas de altura se pueden crear manualmente con un programa de dibujo clásico o un editor de terrenos especializado. Estos editores visualizan el terreno en 3D y permiten al usuario modificar la superficie. Normalmente, incluyen herramientas para elevar, descender, suavizar o erosionar el terreno. Otra forma de crear un terreno es mediante un algoritmo de generación de terrenos. Este puede ser, por ejemplo, una función de ruido simplex 2D ^{[ 1 ]} o mediante agregación limitada por difusión ^{[ 2 ]} . Otro método consiste en reconstruir mapas de altura a partir de datos del mundo real, por ejemplo, utilizando radar de apertura sintética ^{[ 3 ]} .

Los mapas de altura se utilizan ampliamente en software de renderizado de terrenos y videojuegos modernos . Son una forma ideal de almacenar elevaciones de terrenos digitales; en comparación con una malla poligonal convencional, requieren mucha menos memoria para un nivel de detalle determinado. La mayoría de los programas modernos de modelado 3D por computadora pueden usar datos de mapas de altura en forma de mapas de relieve , normales o de desplazamiento para crear terrenos complejos y otras superficies de forma rápida y precisa.

En los primeros juegos que utilizaban renderizado por software, los elementos a menudo representaban las alturas de columnas de vóxeles renderizados con trazado de rayos . En la mayoría de los juegos más recientes, los elementos representan la coordenada de altura de los polígonos en una malla .

• Escáner 3D
• Modelo digital de elevación
• Distancia de dibujo
• Imágenes de rango
• Salpicaduras de textura

• POV-Ray  : Documentación  : 2.4.1.5 Campo de altura
• :3DGrayscale - Comprensión de los mapas de altura 3D