Iluminación, atmósfera y cámara como elementos clave en la percepción de realismo de entornos virtuales renderizados en tiempo real

Abstract

[Resumo] A constante evolución tecnolóxica consolidou o renderizado en tempo real como unha das ferramentas máis potentes para a creación de contornos virtuais, reducindo progresivamente a distancia co cinema e a animación offline grazas a motores como Unreal Engine 5 e tecnoloxías como Lumen, Nanite ou a rama NvRTX de NVIDIA. Porén, a cuestión decisiva non reside unicamente na capacidade técnica de xerar imaxes fotorrealistas, senón en comprender que factores visuais fan que o espectador as perciba como naturais ou verosímiles. Esta investigación aborda ese baleiro mediante un enfoque experimental mixto, que combina cuestionarios perceptivos, entrevistas semiestruturadas e rexistros de seguimento ocular. A través da creación de tres contornos virtuais deseñados en Unreal Engine, analízanse os efectos da iluminación, a atmosfera e a cámara na percepción do realismo visual. O estudo busca non só avaliar a plausibilidade acadada coas configuracións actuais de renderizado en tempo real, senón tamén identificar aqueles elementos que maior impacto exercen na experiencia perceptiva do espectador. Os resultados esperados pretenden mostrar que os contornos virtuais en tempo real poden ser valorados como realistas cando se acada un equilibrio entre fidelidade técnica e coherencia perceptiva. Así mesmo, preténdese ofrecer criterios que orienten o deseño de escenas virtuais cara a configuracións que prioricen a inmersión e a naturalidade por riba da mera corrección técnica. Deste xeito, a investigación contribúe tanto ao avance tecnolóxico do renderizado en tempo real como ao debate máis amplo sobre a construción dixital da realidade e os limiares que determinan a súa percepción como auténtica.

[Resumen] La constante evolución tecnológica ha consolidado el renderizado en tiempo real como una de las herramientas más potentes para la creación de entornos virtuales, acercando progresivamente su calidad visual a la del cine y la animación offline gracias a motores como Unreal Engine 5 y tecnologías como Lumen, Nanite o la rama NvRTX de NVIDIA. Sin embargo, la cuestión decisiva no reside únicamente en la capacidad técnica para generar imágenes fotorrealistas, sino en comprender qué factores visuales hacen que el espectador las perciba como naturales o verosímiles. La presente investigación aborda este vacío mediante un enfoque experimental mixto, que combina cuestionarios perceptivos, entrevistas semiestructuradas y registros de seguimiento ocular. A través de la creación de tres entornos virtuales diseñados en Unreal Engine, se examinan comparativamente los efectos de la iluminación, la atmósfera y la cámara en la percepción del realismo visual. El estudio busca no solo evaluar la plausibilidad alcanzable con las configuraciones actuales de renderizado en tiempo real, sino también identificar los elementos que mayor impacto ejercen sobre la experiencia perceptiva del espectador. Los resultados esperados apuntan a señalar que los entornos virtuales en tiempo real pueden ser valorados como realistas cuando se logra un equilibrio entre fidelidad técnica y coherencia perceptiva. Asimismo, se pretende ofrecer criterios que orienten el diseño de escenas virtuales hacia configuraciones que prioricen la inmersión y la naturalidad por encima de la mera corrección técnica. De este modo, la investigación contribuye tanto al avance del renderizado en tiempo real como al debate más amplio sobre la construcción digital de la realidad y los umbrales que determinan su percepción como auténtica.

[Abstract] The constant evolution of technology has consolidated real-time rendering as one of the most powerful tools for creating virtual environments, progressively narrowing the gap with cinema and offline animation thanks to engines such as Unreal Engine 5 and technologies like Lumen, Nanite, or NVIDIA’s NvRTX branch. However, the decisive question does not lie solely in the technical capacity to generate photorealistic images, but in understanding which visual factors make viewers perceive them as natural or believable. This research addresses that gap through a mixed experimental approach that combines perceptual questionnaires, semi-structured interviews, and eye-tracking data. By creating three virtual environments designed in Unreal Engine, the study systematically examines the influence of lighting, atmosphere, and camera on the perception of visual realism. The aim is not only to assess the plausibility achievable with current real-time rendering configurations but also to identify the elements that have the greatest impact on the perceptual experience of the viewer. The expected outcomes suggest that real-time virtual environments can be perceived as realistic when a balance between technical fidelity and perceptual coherence is achieved. Furthermore, the study seeks to provide practical criteria to guide the design of virtual scenes toward configurations that prioritize immersion and naturalness over mere technical correctness. In doing so, this research contributes both to the technological advancement of real-time rendering and to the broader debate on digital reality construction and the thresholds that determine its perception as authentic.