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Clase 053 — WorldEnvironment: cielo, niebla y tonemapping

Parte: 2 — Desarrollo 3D: motores, escenas y transformaciones · Fuente: Godot Engine 4 — Documentación oficial: Environment and post-processing ⏱️ Duración estimada: 60 min · Nivel: Intermedio

🎯 Objetivo

Configurar un nodo WorldEnvironment con un recurso Environment para dar atmósfera a una escena 3D de Godot 4: un cielo procedural que aporta iluminación ambiental, niebla para dar profundidad, glow/bloom para brillos y tonemapping (ACES/Filmic) con exposición para lograr una imagen final equilibrada.

📚 Resultados de aprendizaje

Al finalizar, el alumno podrá:

  1. Crear un WorldEnvironment con un recurso Environment y un ProceduralSkyMaterial.
  2. Usar el cielo como fuente de luz ambiental para iluminar zonas en sombra.
  3. Añadir niebla para simular profundidad y ambiente.
  4. Activar glow/bloom y controlar sus umbrales.
  5. Comparar modos de tonemapping y ajustar la exposición para el look deseado.

🗺️ Temas

# Tema Por qué importa
1 Nodo WorldEnvironment Aplica un Environment global a toda la escena.
2 ProceduralSkyMaterial Genera un cielo sin texturas, gratis y editable.
3 Luz ambiental Ilumina lo que las luces directas no alcanzan.
4 Niebla (fog) Da sensación de distancia y atmósfera.
5 Glow / Bloom Simula el desborde de luz en zonas brillantes.
6 Tonemapping Mapea el rango HDR a la pantalla (ACES, Filmic).
7 Exposición Controla el brillo global antes del tonemap.
8 Fondo (background) Define qué se ve donde no hay geometría.

📖 Definiciones y características

🧰 Herramientas y preparación

Necesitas Godot 4.x y una escena con un DirectionalLight3D (sol) y algunos objetos, para que el cielo y la niebla tengan contexto. Ten a mano una superficie brillante (material con emisión) para apreciar el glow. Consulta la guía de entorno en https://docs.godotengine.org/en/stable/tutorials/3d/environment_and_post_processing.html y la API de Environment en https://docs.godotengine.org/en/stable/classes/class_environment.html. Descarga: https://godotengine.org/download.

🧪 Laboratorio guiado

  1. En tu escena 3D, añade un nodo WorldEnvironment. En el inspector, en la propiedad Environment, crea un nuevo recurso Environment.
  2. En el Environment, pon Background → Mode en Sky, crea un Sky y asígnale un ProceduralSkyMaterial. En Ambient Light → Source elige Sky para que el cielo ilumine.
  3. Añade un script a la raíz para configurar niebla, glow y alternar tonemapping en runtime:
extends Node3D

@onready var world_env: WorldEnvironment = $WorldEnvironment
var _env: Environment

func _ready() -> void:
    _env = world_env.environment

    # Niebla atmosférica.
    _env.fog_enabled = true
    _env.fog_light_color = Color(0.7, 0.8, 0.9)
    _env.fog_density = 0.02

    # Glow / bloom sobre zonas muy brillantes.
    _env.glow_enabled = true
    _env.glow_intensity = 0.8
    _env.glow_bloom = 0.1

    # Tonemapping cinematográfico ACES y exposición.
    _env.tonemap_mode = Environment.TONE_MAPPER_ACES
    _env.tonemap_exposure = 1.0

func _unhandled_input(event: InputEvent) -> void:
    if event.is_action_pressed("ui_accept"):
        _alternar_tonemap()

func _alternar_tonemap() -> void:
    # Rotar entre ACES, Filmic y Reinhard para comparar.
    match _env.tonemap_mode:
        Environment.TONE_MAPPER_ACES:
            _env.tonemap_mode = Environment.TONE_MAPPER_FILMIC
        Environment.TONE_MAPPER_FILMIC:
            _env.tonemap_mode = Environment.TONE_MAPPER_REINHARD
        _:
            _env.tonemap_mode = Environment.TONE_MAPPER_ACES

func _process(_delta: float) -> void:
    # Ajustar la exposición con las flechas.
    if Input.is_action_pressed("ui_up"):
        _env.tonemap_exposure = clamp(_env.tonemap_exposure + 0.5 * _delta, 0.1, 3.0)
    if Input.is_action_pressed("ui_down"):
        _env.tonemap_exposure = clamp(_env.tonemap_exposure - 0.5 * _delta, 0.1, 3.0)
  1. Ejecuta la escena. Verás el cielo procedural de fondo iluminando suavemente los objetos, la niebla difuminando lo lejano y el glow realzando materiales emisivos.
  2. Pulsa Enter para rotar entre ACES, Filmic y Reinhard: nota cómo ACES da contraste cinematográfico y Reinhard aplana las altas luces.
  3. Sube y baja la exposición con las flechas para calibrar el brillo global.

✍️ Ejercicios

  1. Cambia los colores de horizonte y cénit del ProceduralSkyMaterial para crear un atardecer.
  2. Aumenta fog_density hasta 0.1 y describe el efecto en la lectura de la escena.
  3. Añade un material con emission fuerte y ajusta glow_intensity para verlo brillar.
  4. Prueba ambient_light_source en modo Color en lugar de Sky y compara.
  5. Fija la exposición baja (0.4) y sube la energía del sol; explica la relación.
  6. Crea niebla volumétrica de profundidad ajustando fog_aerial_perspective.

📝 Reto verificable

Configura un WorldEnvironment con cielo procedural que ilumine la escena como única fuente ambiental, niebla suave para dar profundidad y glow activo. Añade un botón por tecla que alterne entre tonemapping ACES y Filmic.

Criterio de aceptación: al ejecutar, la escena se ilumina con el cielo, la niebla difumina el fondo, los materiales emisivos brillan y la tecla alterna visiblemente entre los dos tonemappings sin errores.

⚠️ Errores comunes

Síntoma Causa y arreglo
No se ve ningún cielo El Background Mode no está en Sky o falta el Sky; configúralo.
La escena se ve lavada o sin contraste Tonemapping Reinhard o exposición alta; prueba ACES y baja exposición.
El glow no aparece glow_enabled desactivado o no hay zonas suficientemente brillantes.
Todo demasiado oscuro Falta luz ambiental; pon ambient_light_source en Sky.
Dos entornos compiten Hay más de un WorldEnvironment; deja solo uno activo.
La niebla tapa todo fog_density demasiado alta; redúcela.

❓ Preguntas frecuentes

❓ ¿Qué tonemapping debería usar? ACES es un buen punto de partida para un look cinematográfico; Filmic ofrece otra respuesta de altas luces. Prueba ambos con tu iluminación.

❓ ¿El cielo procedural ilumina de verdad? Sí, si pones ambient_light_source en Sky actúa como iluminación basada en imagen (IBL) de bajo coste.

❓ ¿Puedo tener niebla y glow a la vez? Sí, son efectos independientes del mismo Environment y se combinan sin problema.

❓ ¿La exposición reemplaza a la energía de las luces? No; trabajan juntas. La exposición es un ajuste global de imagen; la energía es por luz.

🔗 Referencias

⬅️ Clase anterior

Clase 052 - Iluminación 3D: tipos de luz y sombras

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