14-06-2023
Ре́ндеринг (англ. rendering — «визуализация») — термин в компьютерной графике, обозначающий процесс получения изображения по модели с помощью компьютерной программы.
Здесь модель — это описание любых объектов или явлений на строго определённом языке или в виде структуры данных. Такое описание может содержать геометрические данные, положение точки наблюдателя, информацию об освещении, степени наличия какого-то вещества, напряжённость физического поля и пр.
Примером визуализации могут служить радарные космические снимки, представляющие в виде изображения данные, полученные посредством радиолокационного сканирования поверхности космического тела, в диапазоне электро-магнитных волн, невидимых человеческим глазом.
Часто в компьютерной графике (художественной и технической) под рендерингом (3D-рендерингом) понимают создание плоского изображения (картинки) по разработанной 3D-сцене. Изображение — это цифровое растровое изображение. Синонимом в данном контексте является Визуализация.
Визуализация — один из наиболее важных разделов в компьютерной графике, и на практике он тесным образом связан с остальными. Обычно программные пакеты трехмерного моделирования и анимации включают в себя также и функцию рендеринга. Существуют отдельные программные продукты, выполняющие рендеринг.
В зависимости от цели, различают пре-рендеринг, как достаточно медленный процесс визуализации, применяющийся в основном при создании видео, и рендеринг в реальном режиме, применяемый в компьютерных играх. Последний часто использует 3D-ускорители.
Компьютерная программа, производящая рендеринг, называется рендером (англ. render) или рендерером (англ. renderer).
Содержание |
На текущий момент разработано множество алгоритмов визуализации. Существующее программное обеспечение может использовать несколько алгоритмов для получения конечного изображения.
Трассирование каждого луча света в сцене непрактично и занимает неприемлемо долгое время. Даже трассирование малого количества лучей, достаточного, чтобы получить изображение, занимает чрезмерно много времени, если не применяется аппроксимация (семплирование).
Вследствие этого, было разработано четыре группы методов, более эффективных, чем моделирование всех лучей света, освещающих сцену:
Передовое программное обеспечение обычно совмещает в себе несколько техник, чтобы получить достаточно качественное и фотореалистичное изображение за приемлемые затраты вычислительных ресурсов.
Реализация механизма рендеринга всегда основывается на физической модели. Производимые вычисления относятся к той или иной физической или абстрактной модели. Основные идеи просты для понимания, но сложны для применения. Как правило, конечное элегантное решение или алгоритм более сложны и содержат в себе комбинацию разных техник.
Ключом к теоретическому обоснованию моделей рендеринга служит уравнение рендеринга. Оно является наиболее полным формальным описанием части рендеринга, не относящейся к восприятию конечного изображения. Все модели представляют собой какое-то приближённое решение этого уравнения.
Неформальное толкование таково: Количество светового излучения (Lo), исходящего из определённой точки в определённом направлении есть собственное излучение и отражённое излучение. Отражённое излучение есть сумма по всем направлениям приходящего излучения (Li), умноженного на коэффициент отражения из данного угла. Объединяя в одном уравнении приходящий свет с исходящим в одной точке, это уравнение составляет описание всего светового потока в заданной системе.
рендеры | совместим с 3ds Max | совместим с Maya | совместим с Softimage | совместим с Houdini | совместим с LightWave | совместим с Blender | совместим с SketchUp | совместим с Cinema 4D | платформа | biased, unbiased | scanline | raytrace | алгоритмы Global Illumination или свои алгоритмы | Depth of Field | Motion Blur (vector pass) | Displasment | Area Light | Glossy Reflect/Refract | SubSurface Scattering (SSS) | Stand Alone | текущая версия | год выпуска | библиотека материалов | основан на технологии | normal mapping | Image Based Lighting (IBL) | Physical sky/sun | официальный сайт | страна производитель | стоимость $ | основное преимущество | компания производитель |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
RenderMan | Да, через MaxMan | Да, через RenderMan Artist Tools | Да, через XSIMan | Да | Нет | Нет | Нет | Да (начиная с 11-ой версии) | biased | Да | очень медленный | Да | очень быстрый | быстрый | Да | Да | Да | 13.5,2,2 | 1987 | Нет | США | 3500 | Pixar | |||||||||
mental ray | встроен | встроен | встроен | Да | Нет | Нет | Нет | Да | biased | Да | Да | Photon, Final Gather (Quasi-Montecarlo) | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | 3.7 | 1986 | 33 My mentalRay | Германия | 195 | mental images (c 2008 NVIDIA) | |||||||
Gelato (разработка прекращена) | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | biased | Да | Да | Да | быстрый | быстрый | Да | Да | Да | 2.2 | 2003 | Нет | США | бесплатное | NVIDIA | |||||||||
V-Ray | Да | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Да | Да | biased | Нет | Да | Light Cash, Photon Map, Irradiance Map, Brute Force (Quasi-Montecarlo) | Да | Да | медленный, 2d и 3d | Да | Да | Да | 2005 года (сырая) | 2.02a | 2000 | 1300 vray-materials | Болгария | 1135 (Super Bundle) 999 (Bundle) 899 (Standart) 240 (Educational) | Chaos Group | |||||||
finalRender | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | biased | Нет | Да | Hyper Global Illumination, Adaptive Quasi-Montecarlo, Image, Quasi Monte-Carlo | Да | Да, считает вектор пасс | медлленный | Да | Да | Да | Нет | Stage-2 | 2002 | 30 оф. сайт | Германия | 1000 | Cebas | |||||||
Brazil R/S | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | biased | Нет | Да | Quasi-Montecarlo, PhotonMapping | Да | Да | Нет | Да | Да | Да | Нет | 2 | 2000 | 113 оф. сайт | США | 735 | SplutterFish | |||||||
Turtle | Нет | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | biased | Нет | Да | Photon Map, Final Gather | Да | Да | быстрый | Да | Да | Да | Нет | 4.01 | 2003 | Нет | liquidlight | Швеция | 1500 | Baking высокая скорость (не очень высокое качество) | Illuminate Labs | |||||
Maxwell Render | Да | Да | Да | Нет | Да | Нет | Да | Да | unbiased | Нет | Нет | Metropolis Light Transport | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | 1.61 | 2007 (?) | 3226 оф. сайт | Maxwell Render | Испания | 995 | Next Limit | ||||||
Fryrender | Да | Да | Да | Да | Да | Нет | Да | Да | unbiased | Нет | Нет | Metropolis Light Transport | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | 1.91 | 2006 (?) | 110 оф. сайт | Fryrender | Испания | 1200 | Feversoft | ||||||
Indigo Renderer | Да | Да | Да | Да | Нет | Да | Да | Да | unbiased | Нет | Нет | Metropolis Light Transport | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | 1.0.9 | 2006 | 80 оф. сайт | Metropolis Light Transport | Indigo Renderer | 295€ | |||||||
LuxRender | Да | Да | Да | Нет | Нет | Да | Нет | Да | unbiased | Нет | Нет | Metropolis Light Transport, Bidirectional Path Tracing | Да | Да | Да | Да | Да | Нет | v0.8 | 2011 | 61 оф. сайт | LuxRender | бесплатное, GNU | |||||||||
Kerkythea | Да | Да | Да | Нет, заморожен | Microsoft Windows, Linux, Mac OS X | Да | Да | Да | Да | Kerkythea 2008 Echo | 2008 | Да | kerkythea | бесплатное |
Так же нужно заметить не включённые в таблицу рендеры - Yaf(a) Ray и Yaf Ray совместимы с Blender'ром (они отличаются возможностью использовать материалы Блендера)
Рендеринг.