Proses persembahan memainkan peranan penting dalam kitaran pembangunan grafik komputer.
Seperti Membangun Filem
Rendering adalah aspek yang paling kompleks dari segi pengeluaran 3D, tetapi ia sebenarnya boleh difahami dengan mudah dalam konteks analogi: Sama seperti seorang jurugambar filem mesti membangun dan mencetak foto sebelum mereka boleh dipaparkan, profesional grafik komputer dibebankan serupa keperluan.
Ketika seorang seniman bekerja pada adegan 3D, model yang dimanipulasinya sebenarnya adalah perwakilan matematik titik dan permukaan (lebih khusus, simpul dan poligon) dalam ruang tiga dimensi.
Istilah rendering merujuk kepada pengiraan yang dilakukan oleh mesin render pakej perisian 3D untuk menterjemahkan adegan dari perkiraan matematik kepada imej 2D yang telah diselesaikan. Semasa proses, maklumat spatial, tekstur dan pencahayaan keseluruhan digabungkan untuk menentukan nilai warna setiap piksel dalam imej yang rata.
Dua Jenis Pemberian
Terdapat dua jenis rendering utama, perbezaan ketara adalah kelajuan di mana imej dikira dan dimuktamadkan.
- Render Masa Nyata: Rendering masa nyata digunakan paling menonjol dalam permainan dan grafik interaktif, di mana imej mesti dihitung dari maklumat 3D pada tahap yang sangat pesat. Kerana tidak mustahil untuk meramalkan betapa seorang pemain akan berinteraksi dengan persekitaran permainan, imej mesti diberikan dalam "masa sebenar" apabila tindakan itu berlaku.
- Perkara Kelajuan: Agar gerakan kelihatan cecair, sekurang-kurangnya 18 hingga 20 bingkai sesaat mesti diberikan kepada skrin. Apa-apa yang kurang daripada ini dan tindakan akan muncul berliku.
- Kaedah: Render masa nyata secara drastik dipertingkatkan dengan perkakasan grafik berdedikasi, dan dengan menyusun maklumat sebanyak mungkin. Sebilangan besar maklumat pencahayaan persekitaran permainan adalah pra-pengiraan dan "dibakar" terus ke dalam fail tekstur alam sekitar untuk meningkatkan kelajuan.
- Offline atau Pra-Rendering: Rendering luar talian digunakan dalam situasi di mana kelajuan kurang dari satu isu, dengan perhitungan biasanya dilakukan menggunakan CPU multi-core dan bukannya hardware grafik khusus. Rendering luar talian dilihat paling kerap dalam animasi dan kesan kerja di mana kerumitan visual dan photorealism dipegang pada standard yang lebih tinggi. Memandangkan tidak ada yang tidak menentu tentang apa yang akan muncul dalam setiap bingkai, studio besar telah diketahui mendedikasikan sehingga 90 jam memberi masa kepada bingkai individu.
- Photorealism: Oleh kerana rendering luar talian berlaku dalam bingkai masa terbuka, tahap fotorealisme yang lebih tinggi dapat dicapai daripada dengan rendering masa nyata. Watak, persekitaran, dan tekstur dan cahaya yang berkaitan biasanya dibenarkan bilangan kiraan polygon yang lebih tinggi, dan fail tekstur resolusi 4k (atau lebih tinggi).
Teknik Rendering
Terdapat tiga teknik pengiraan utama yang digunakan untuk kebanyakan rendering. Setiap mempunyai kelebihan dan kekurangan yang tersendiri, menjadikan ketiga-tiga pilihan tersebut dalam keadaan tertentu.
- Scanline (atau rasterisasi): Rendering Scanline digunakan apabila kelajuan adalah satu keperluan, yang menjadikannya teknik pilihan untuk membuat rendering masa nyata dan grafik interaktif. Daripada menjadikan pixel-by-piksel imej, penunjuk scanline mengira pada poligon mengikut dasar poligon. Teknik scanline yang digunakan bersamaan dengan pencahayaan yang telah diputuskan (dipanggang) dapat mencapai kelajuan 60 bingkai sesaat atau lebih baik pada kad grafik mewah.
- Raytracing: Dalam penstrukturan sinar, bagi setiap piksel di tempat kejadian, satu atau lebih sinaran cahaya dikesan dari kamera ke objek 3D terdekat. Sinar cahaya kemudian diluluskan melalui beberapa set "bounces," yang boleh merangkumi refleksi atau pembiasan bergantung pada bahan-bahan dalam adegan 3D. Warna setiap piksel dikira berdasarkan algorithmically berdasarkan interaksi sinar cahaya dengan objek dalam laluannya. Raytracing mampu photorealism lebih besar daripada scanline tetapi secara eksponen lebih perlahan.
- Radiositi: Tidak seperti raytracing, radiositi dikira bebas daripada kamera, dan berorientasikan permukaan berbanding pixel-by-pixel. Fungsi utama radios adalah untuk mensimulasikan warna permukaan dengan lebih tepat dengan menyatukan pencahayaan secara tidak langsung (cahaya meresap melantun). Radiositi biasanya dicirikan oleh bayang-bayang yang lentur lembut dan pendarahan warna, di mana cahaya dari objek berwarna terang "berdarah" ke permukaan berdekatan.
Dalam praktiknya, radiasi dan raytracing sering digunakan bersama dengan satu sama lain, dengan menggunakan kelebihan setiap sistem untuk mencapai tahap fotorealisme yang mengagumkan.
Perisian Renderan
Walaupun persembahan bergantung kepada pengiraan yang sangat canggih, perisian hari ini menyediakan mudah untuk memahami parameter yang menjadikannya seorang artis tidak perlu berurusan dengan matematik yang mendasarinya. Enjin render disertakan dengan setiap suite perisian 3D utama, dan kebanyakannya termasuk pakej bahan dan pencahayaan yang memungkinkan untuk mencapai tahap fotorealisme yang menakjubkan.
Kedua-dua enjin yang paling biasa:
- Ray Mental: Dibungkus dengan Autodesk Maya. Ray Mental sangat serba boleh, relatif cepat, dan mungkin penghasil yang paling kompeten untuk imej karakter yang memerlukan hamburan bawah permukaan. Rasa mental menggunakan gabungan sinar-sinar dan "pencahayaan global" (radios).
- V-Ray: Anda biasanya melihat V-Ray yang digunakan bersama-sama dengan 3DS Max-bersama-sama pasangan itu sama sekali tidak dapat ditandingi untuk visualisasi seni bina dan penyediaan persekitaran.Kebaikan utama VRay ke atas pesaingnya adalah alat pencahayaan dan perpustakaan bahan yang luas untuk lengkungan.
Rendering adalah subjek teknikal tetapi boleh menjadi sangat menarik apabila anda benar-benar mula mengambil pandangan yang lebih mendalam pada beberapa teknik yang biasa.
