렌더링이란? 렌더링은 무슨 뜻인가요?

많은 사람들이 종종 3ds Max에서 렌더링의 시각적 품질을 개선하고 렌더링에 소요되는 시간을 줄이는 것에 대해 질문합니다. 이 질문에 대한 답변으로 제공될 수 있는 주요 팁은 기하학, 재료 및 질감의 최적화와 관련이 있습니다.

1. 3D 모델의 기하학적 최적화
모델링 과정에서 폴리곤의 수를 최대한 적게 유지하는 것이 필요하다. 모델에 불필요한 폴리곤이 많이 포함되어 있으면 렌더링 시간이 늘어나기 때문이다.

열린 모서리, 겹치는 다각형과 같은 모델 지오메트리의 오류를 방지합니다. 모델을 가능한 한 깨끗하게 유지하십시오.

2. 어떤 질감이어야 하는가텍스처 크기는 최종 렌더링의 모델 크기와 일치해야 합니다. 예를 들어, 3000 x 3000 픽셀 텍스처를 어딘가에 다운로드했고 이를 적용하는 모델이 장면의 배경에 있거나 스케일이 매우 작은 경우 렌더러는 과도한 텍스처 해상도로 과부하됩니다.

이 렌더 예제를 살펴보십시오.

사실감을 높이려면 재료에 지도를 추가해야 한다는 점을 염두에 두어야 합니다. 충돌(요철) 및 반사광(거울 반사), 실제로 모든 물체에는 릴리프와 반사율이 있기 때문입니다. 원래 텍스처에서 이러한 맵을 만드는 것은 문제가 되지 않습니다. 피상적인 지식으로 충분합니다. 어도비 포토샵.

적절한 조명

매우 중요한 포인트. Daylight System과 같은 실제 물리적 조명 시스템은 물론 VRay 썬그리고 하늘, HDRI 및 IES 프로파일이 있는 측광 광원을 인테리어의 광원으로 사용합니다. 이 경우 조명 정보를 계산하기 위한 실제 알고리즘이 렌더링에 포함되기 때문에 장면에 사실성이 추가됩니다.

이미지의 감마 보정을 잊지 마세요! 감마가 2.2이면 색상이 3ds Max에서 올바르게 표시됩니다. 그러나 모니터가 올바르게 보정된 경우에만 이와 같이 볼 수 있습니다.

4. 씬 스케일
적절한 품질의 렌더링을 얻으려면 장면의 단위 크기가 가장 중요합니다. 대부분 센티미터 단위로 작업하는 것이 일반적입니다. 이는 모델을 보다 정확하게 만들 뿐만 아니라 조명 및 반사 계산에도 도움이 됩니다.

5. 시각화 설정
VRay로 작업하는 경우 이미지의 가장자리를 부드럽게 하려면 다음을 사용하는 것이 좋습니다. 적응형 DMC. 그러나 세부 사항이 많고 흐릿한 반사가 많은 장면에서 최상의 결과를 얻으려면 다음을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 결정된- 이 유형의 이미지가 가장 잘 작동합니다. 이 경우, subdiv의 수는 4개 이상, 바람직하게는 6개로 설정하는 것이 바람직하다.
간접 조명(간접 조명)을 계산하려면 번들을 사용하십시오. Irradiance Map + 라이트 캐시. 이러한 탠덤을 사용하면 장면의 조명을 빠르게 계산할 수 있지만 더 자세한 정보를 원하면 옵션을 켤 수 있습니다 디테일 향상(세부 사항 개선) Irradiance Map 설정 및 Light Cache 활성화 사전 필터(사전여과). 이런 식으로 사진의 노이즈를 줄일 수 있습니다.
VRay 조명 설정에서 하위 분할 수를 15-25로 설정하면 좋은 품질의 그림자를 얻을 수 있습니다. 또한 장면의 빛 표현을 완전히 제어할 수 있는 물리적 VRay 카메라를 항상 사용하십시오.
화이트 밸런스를 완벽하게 제어하려면 켈빈 온도 눈금에서 작업해 보십시오. 다음은 3ds Max에서 작업할 때 유용할 참조용 온도 표입니다(낮은 값은 따뜻한/붉은 톤을 의미하고 높은 값은 차가운/파란색 톤을 나타냄).
가장 일반적인 광원에 대한 켈빈 색온도 눈금

• 불타는 초 - 1900K
• 할로겐 램프 - 3200K
• 투광 조명 및 모델링 조명 - 3400K
• 일출 - 4000K
• 형광등(차가운 흰색) - 4500K
• 일광 - 5500K
• 카메라 플래시 - 5500K
• 스튜디오 조명 - 5500K
• 컴퓨터 모니터 화면의 빛 - 5500-6500K
• 형광등 - 6500K
• 열린 그림자(사진의 용어) - 8000K

감마 2.2를 사용하여 3ds Max에서 창백한 색상 수정 Autodesk 3ds Max에서 감마 2.2를 사용하면 Material Editor의 재질 색상이 감마 1.0의 일반적인 표현에 비해 너무 밝고 흐릿해 보이는 것이 즉시 눈에 띕니다. 예를 들어 일부 강의에서 색상 값이 이미 제공되었거나 고객이 지정된 색상의 물체 샘플을 제공한 경우와 같이 장면의 색상 값을 RGB 스케일로 관찰해야 하는 경우, 그러면 감마 2.2에서는 잘못된 것처럼 보일 것입니다. 감마 2.2에서 RGB 색상 수정 올바른 색상 밝기 수준을 얻으려면 간단한 방정식을 사용하여 RGB 값을 다시 할당해야 합니다. new_color=255*((old_color/255)^2.2).방정식에 따르면 새 RGB 색상 값 2.2를 얻으려면 이전 RGB 값을 흰색 값(255)으로 나누고 전체를 2.2의 거듭제곱으로 올린 다음 흰색 값(255)을 곱합니다. 수학이 자신의 장점이 아니더라도 절망하지 마십시오. 3ds Max는 내장된 Numeric Expression Evaluator(Numeric Expression Evaluator)가 있기 때문에 수학을 대신합니다. 표현식(수학 함수)의 결과는 값을 반환합니다. 그런 다음 결과 값은 새 개체를 만들기 위한 매개변수, 변환, 수정자에 대한 설정, 재료 등 프로그램의 모든 필드에 삽입할 수 있습니다. 실제로 감마 2.2에서 색상을 계산해 보겠습니다. 재료 설정 내에서 색상 필드를 클릭하여 색상 선택기 창을 불러옵니다. 색상을 선택한 상태에서 빨간색 채널 필드에 마우스 커서를 놓고 키보드에서 Ctrl+N을 눌러 숫자 표현식 평가기를 불러옵니다. Red 채널의 이전 색상 값을 대체하여 그 안에 위의 공식을 작성합니다. 결과 필드에는 방정식의 해가 표시됩니다. 붙여넣기 버튼을 눌러 이전 값 대신 결과 값을 Red 채널에 붙여넣습니다. Green 및 Blue 색상 채널을 사용하여 이 작업을 수행합니다. 수정된 RGB 값을 사용하면 투영 창과 렌더에서 색상이 모두 올바르게 표시됩니다. CMYK 모양 구성표에 따른 색상 작업 항상 RGB만 처리할 필요는 없습니다. 3ds Max는 . 물론 Adobe Photoshop을 실행하여 그 안의 값을 번역할 수도 있지만 더 편리한 방법이 있습니다. 3ds Max - Cool Picker용으로 새로운 유형의 색상 선택기가 생성되어 가능한 모든 색상 구성표의 색상 값을 Max에서 직접 볼 수 있습니다. 여기에서 사용 중인 3ds Max 버전에 대한 Cool Picker 플러그인을 다운로드하십시오. 매우 간단하게 설치됩니다. 확장자가 dlu인 파일 자체는 3ds Max\plugins 폴더에 있어야 합니다. 사용자 정의 > 기본 설정 > 일반 탭 > 색상 선택기: 멋진 선택기로 이동하여 활성화할 수 있습니다. 따라서 표준 색상 선택기를 대체합니다. 질문이 있으세요? 묻다

양식 시작

실제로 3ds max + V-Ray에서 감마 2.2 사용

V-Ray 및 3ds max에서 감마를 조정하는 이론적인 부분을 마치고 바로 실습에 들어갑니다.

많은 3ds max 사용자, 특히 내부 렌더링을 다루는 사용자는 물리적으로 올바른 조명을 설정할 때 실제로 모든 것이 잘 켜져 있어야 하지만 장면의 특정 위치가 여전히 어둡다는 것을 알아차립니다. 이것은 지오메트리의 모서리와 객체의 그림자 면에서 특히 두드러집니다.

모두가 다른 방법으로 이 문제를 해결하려고 했습니다. 3ds Max를 시작하는 사용자는 먼저 단순히 조명의 밝기를 높여 이 문제를 해결하려고 했습니다.

이 접근 방식은 특정 결과를 가져오고 장면의 전체 조명이 증가합니다. 그러나 이러한 광원으로 인해 원치 않는 과다 노출이 발생하기도 합니다. 이것은 비현실적인 이미지로 상황을 더 좋게 바꾸지 않습니다. 어둠과 관련된 한 가지 문제(빛이 닿기 어려운 곳)는 과다 노출(광원 근처)과 같은 다른 문제로 대체됩니다.

일부 사람들은 장면에 조명을 추가하여 카메라에 보이지 않게 하여 어두운 곳을 밝게 함으로써 문제를 "해결"하는 보다 정교한 방법을 생각해 냈습니다. 동시에 이미지의 리얼리즘과 물리적 정확성에 대해서는 말할 필요도 없습니다. 어두운 곳의 조명과 병행하여 그림자가 사라지고 장면의 물체가 공중에 떠있는 것처럼 보였습니다.

믿을 수 없는 어둠을 다루는 위의 모든 방법은 너무 간단하고 분명하지만 비효율적입니다.

어두운 렌더링 문제의 핵심은 이미지와 모니터의 감마 값이 다르다는 것입니다.

감마는 무엇입니까?
감마는 어두운 값에서 밝은 값으로 색상을 전환할 때 비선형성의 정도입니다. 수학적 관점에서 선형 감마 값은 1.0이므로 3ds max, V-Ray 등과 같은 프로그램은 기본적으로 감마 1.0에서 계산을 수행합니다. 그러나 감마 값 1.0은 흰색에서 검은색으로의 색상 전환을 선형으로 표시하는 "이상적인" 모니터와만 호환됩니다. 그러나 이러한 모니터는 자연에 존재하지 않기 때문에 실제 영역은 비선형입니다.

NTSC 비디오 표준의 감마 값은 2.2입니다. 컴퓨터 디스플레이의 경우 감마 값은 일반적으로 1.5와 2.0 사이입니다. 그러나 편의상 모든 화면에서 색상 전환의 비선형성은 2.2로 간주됩니다.

감마가 2.2인 모니터가 감마가 1.0인 이미지를 표시할 때 감마 2.2의 예상되는 밝은 색상 대신 감마 1.0의 어두운 색상이 화면에 표시됩니다. 따라서 감마가 2.2인 출력 장치에서 감마가 1.0인 이미지를 볼 때 중간 범위(영역 2)의 색상이 더 어두워집니다. 그러나 어두운 톤 범위(Zone 1)에서는 감마 1.0과 2.2의 표현이 매우 유사하여 그림자와 검정이 올바르게 표시될 수 있습니다.

밝은 톤의 영역(Zone 3)에도 유사점이 많습니다. 따라서 감마 1.0의 밝은 이미지는 감마 2.2의 모니터에서도 매우 올바르게 표시됩니다.

따라서 2.2의 적절한 감마 출력을 얻으려면 원본 이미지의 감마를 변경해야 합니다. 물론 Photoshop에서 감마를 조정하여 이 작업을 수행할 수도 있습니다. 하지만 이 방법은 매번 이미지 설정을 변경하고, 하드디스크에 저장하고, 래스터 편집기에서 편집할 때 편리하다고 하기 힘든데... 이 때문에 이 옵션은 고려하지 않을 것이며, 게다가 이 방법도 훨씬 더 심각한 단점이 있습니다. V-Ray와 같은 최신 렌더링 도구는 이미지를 적응적으로 계산하므로 계산의 정확도는 특정 영역의 조명 밝기를 비롯한 여러 매개변수에 따라 달라집니다. 따라서 그림자가 있는 장소에서 V-Ray는 이미지의 조명을 덜 정확하게 계산하고 그러한 장소 자체는 노이즈가 됩니다. 그리고 이미지의 밝고 잘 구분된 영역에서 렌더링 계산은 더 정확하고 최소한의 인공물로 수행됩니다. 이렇게 하면 이미지의 미묘한 영역에서 시간을 절약하여 더 빠른 렌더링이 가능합니다. Photoshop에서 출력 이미지의 감마를 높이면 V-Ray가 덜 중요하다고 생각하는 이미지 부분의 밝기가 변경되고 계산 품질이 낮아집니다. 따라서 원하지 않는 모든 인공물이 표시되고 사진이 끔찍하지만 이전보다 더 밝아 보입니다. 또한 텍스처의 범위도 변경되어 색이 바래고 무색으로 보입니다.

이 상황에서 올바른 유일한 방법은 V-Ray 렌더러가 작동하는 감마 값을 변경하는 것입니다. 이렇게 하면 그러한 명백한 인공물이 없는 중간톤에서 허용 가능한 밝기를 얻을 수 있습니다.

이 튜토리얼에서는 V-Ray 렌더러 및 3ds max에서 감마를 조정하는 방법을 보여줍니다.

V-Ray가 작동할 감마를 변경하려면 드롭다운 탭을 찾으십시오. V-Ray: 색상 매핑, V-Ray 탭에 있으며 차례로 창에 있습니다. 렌더 장면(F10), 값을 설정 감마: 2.2에서.

V-Ray의 기능은 색 렌더링 감마 보정이 V-Ray 프레임 버퍼에서만 작동하므로 감마 조작의 결과를 보려면 프레임 버퍼를 활성화해야 합니다. V-Ray: 프레임 버퍼 V-Ray 탭에서.

그 후, 우리가 필요로 하는 2.2 감마로 렌더링이 수행되며 일반적으로 조명이 켜진 중간톤이 사용됩니다. 또 다른 단점이 있는데 장면에 사용된 텍스처가 더 밝게 보이고 변색되어 타버리는 것입니다.

우리가 사용하는 거의 모든 텍스처는 모니터 자체에서 이미 설정되어 있고 처음에는 2.2의 감마를 가지고 있기 때문에 모니터에서 정상적으로 보입니다. V-Ray 렌더러가 감마 2.2를 구성하고 이미지의 감마에 렌더러의 감마 값(2.2 * 2.2)을 곱하지 않으려면 텍스처가 감마 1.0이어야 합니다. 그런 다음 렌더러에서 수정한 후 감마는 2.2가 됩니다.

Photoshop에서 감마를 2.2에서 1.0으로 변경하여 모든 텍스처를 더 어둡게 만들 수 있으며 렌더러에 의해 더 밝아질 것으로 예상됩니다. 그러나 그러한 방법은 매우 지루하고 장면의 모든 텍스처가 1.0 감마에 있도록 하는 데 시간과 인내가 필요하며 두 번째로 모든 텍스처가 흐려지기 때문에 일반 감마에서 텍스처를 보는 것이 불가능합니다. 시각.

이를 방지하기 위해 3ds max의 입력에 구성되어 있는지 확인하기만 하면 됩니다. 운 좋게도 3ds max에는 감마에 대한 설정이 충분합니다. 감마 설정은 3ds max 주 메뉴에서 사용할 수 있습니다.

사용자 정의 > 기본 설정 ...> 감마 및 LUT

주요 3ds max 감마 설정은 감마 및 LUT 탭에 있습니다. 특히, 입력 텍스처 보정 설정이 필요합니다. 입력 감마. 기본값이 1.0이라는 사실에 현혹되어서는 안 됩니다. 이것은 조정 값이 아니라 입력 텍스처의 감마 값입니다. 기본적으로 모든 텍스처가 감마 1.0에 있다고 가정하지만 실제로는 앞에서 언급했듯이 감마 2.2로 설정되어 있습니다. 이는 감마 값을 1.0 대신 2.2로 지정해야 함을 의미합니다.

확인란을 선택하는 것을 잊지 마십시오. 감마/LUT 수정 활성화감마 설정에 액세스합니다.

올바른 감마로 촬영한 이미지는 기사 시작 부분에 설명된 설정을 사용하여 얻은 이미지보다 훨씬 더 정확하고 좋아 보입니다. 중간 톤이 정확하고 광원 근처에 밝은 과다 노출이 없으며 이미지의 조명이 없는 영역에 아티팩트가 없습니다. 따라서 텍스처도 포화되고 밝습니다.

그게 다인 것 같지만 수업이 끝날 때 감마 작업에 대해 한 가지 더 말씀드리고 싶습니다. V-Ray 렌더러는 자체적으로 비정상적인 색역에서 작동하므로 3ds max 색역 디스플레이 모드를 2.2로 설정해야 머티리얼 에디터그리고 색상 선택기올바르게 표시됩니다. 그렇지 않으면 재료가 감마 1.0으로 설정될 때 혼동이 발생할 수 있지만 실제로는 내부적으로 감마 2.2로 변환됩니다.

3ds Max 재료 편집기에서 재료의 올바른 표시를 설정하려면 감마 및 LUT 탭의 설정을 사용하십시오. 이렇게 하려면 디스플레이 섹션에서 감마 값을 2.2로 설정해야 하고 재질 및 색상 섹션에서 색상 선택기에 영향과 재질 편집기에 영향을 주는 확인란을 선택해야 합니다.

Gamma 2.2는 이미 3ds max 및 V-Ray로 작업할 때 표준이 되었습니다. 이 자료가 귀하의 작업에 도움이되기를 바랍니다!

오늘날 현대인의 시각 환경의 많은 요소는 컴퓨터 그래픽 프로그램을 사용하여 만들어집니다. 3D 아티스트가 만든 시각화 없이는 건축 스튜디오나 디자인 스튜디오, 컴퓨터 게임 제조업체 모두 할 수 없습니다.

사실적이거나 다양한 예술적 기법을 모방하는 이러한 이미지를 만드는 기술은 여러 기술 단계로 구성됩니다. 렌더링은 그 중 가장 중요하며 종종 최종 결과가 좌우됩니다.

용어의 유래

"렌더링"(또는 "렌더링")이라는 단어는 IP 기술과 많이 관련이 있는 것처럼 영어에서 나왔습니다. 그것은 고대 프랑스어에서 왔습니다. 렌드레, "하다", "주다", "반환", "반환"을 의미합니다. 이 동사의 더 깊은 뿌리는 고대 라틴어로 거슬러 올라갑니다. 답장- "뒤로"를 의미하는 접두사, 및 도전- "주다".

따라서 - 현대 용어의 의미 중 하나. 렌더링은 또한 모양, 표면 질감, 조명 등과 같은 개체의 물리적 속성에 대한 정보를 포함하는 3차원 모델을 기반으로 평면 이미지를 재생성하는 프로세스입니다.

렌더링 및 시각화

디지털 이미징 기술에 전문적으로 관련된 사람들의 사전에 처음 진입한 이 단어는 일상 생활에서 점점 더 많이 사용됩니다. 예를 들어 가구를 주문할 때 기성품 렌더를 요청하거나 별도의 개체를 주문하거나 방 전체를 제공하며 인테리어 또는 건물 전체를 디자인할 때 렌더는 고객에게 전달하는 주요 수단 중 하나입니다. 건축가 또는 디자이너의 아이디어의 의미.

의미가 가깝고 일반적인 환경에서 더 자주 사용되는 동의어가 있습니다. 더 복잡하지만 시각화입니다. 오늘날 건축 또는 게임 컴퓨터 그래픽 전문가 중에는 좁은 전문 분야를 갖는 것이 일반적입니다. 모델링에 종사하는 사람들이 있습니다. 3차원 물체를 만들고 완성된 장면의 렌더링을 제공하는 사람들이 조명을 설정하고 선택합니다. 시점을 조정하고 렌더 프로그램을 시작합니다.

정의

이 단어에는 여러 가지 의미가 있습니다.

• 렌더링 또는 렌더링은 Blender, 3D Max, CINEMA, Maya 등과 같은 특수 소프트웨어 패키지를 사용하여 생성된 3차원 디지털 모델을 기반으로 하여 기술 또는 예술적 평면을 얻는 과정을 의미합니다.
• 실제로 렌더링은 래스터 이미지뿐만 아니라 일반 또는 애니메이션 영화 제작에 사용되는 thriders가 만든 컴퓨터 게임 또는 비디오 파일의 캐릭터 및 환경 이미지와 같은 프로세스의 결과입니다.
• 렌더 또는 렌더러는 3D 모델을 이미지로 변환하는 데 도움이 되는 특수 소프트웨어의 이름입니다. RenderMan, Mental Ray, V-ray, Corona, Brasil, Maxwell, FinalRender, Fryrender, Modo 및 기타 여러 프로그램과 같은 프로그램을 그래픽 패키지에 내장하거나 독립 실행형 응용 프로그램으로 사용할 수 있습니다. 디지털 기술과 관련된 모든 것과 마찬가지로 렌더링은 지속적으로 업데이트됩니다. 모델과 환경의 물리적 특성을 계산하는 데 사용되는 알고리즘이 다릅니다. 이를 기반으로 자체 재료, 램프, 카메라 등을 만들 수 있는 전체 렌더링 시스템이 생성됩니다.

렌더링 유형: 온라인 및 사전 렌더링

완성된 이미지를 얻는 속도에 따라 두 가지 주요 렌더링 유형이 있습니다. 첫 번째는 인터랙티브 그래픽, 주로 컴퓨터 게임에 필요한 실시간 렌더링입니다. 빠른 렌더링이 필요하고 이미지가 즉시 표시되어야 하므로 사전에 많은 장면을 계산하여 별도의 데이터로 저장합니다. 여기에는 개체 및 조명의 모양을 정의하는 텍스처가 포함됩니다. 온라인 렌더링에 사용되는 프로그램은 주로 컴퓨터의 그래픽 카드와 RAM의 리소스를 사용하며 그보다는 덜하지만 프로세서를 사용합니다.

시각적으로 더 복잡한 장면을 렌더링하고 속도 문제가 그다지 중요하지 않은 경우 렌더링 품질이 훨씬 더 중요할 때 다른 렌더링 방법과 프로그램이 사용됩니다. 이 경우 모든 전력이 사용되며 텍스처 해상도, 조명 계산에 대한 최고 설정이 설정됩니다. 렌더 후처리는 높은 수준의 포토리얼리즘이나 원하는 예술적 효과를 얻기 위해 자주 사용됩니다.

장면 렌더링 방법

이미지를 얻기 위한 방법의 선택은 특정 작업과 종종 시각화 도우미의 경험에 따라 다릅니다. 고도로 전문화되거나 보편적인 새로운 렌더링 시스템이 점점 더 많이 개발되고 있습니다. 오늘날 가장 일반적인 렌더링 프로그램은 세 가지 주요 계산 방법을 기반으로 합니다.

• 래스터화(스캔라인)는 개별 픽셀 포인트가 아니라 전체 다각형 면과 표면의 넓은 영역을 렌더링하여 이미지를 만드는 방법입니다. 장면의 빛과 같이 개체의 속성을 정의하는 텍스처는 변경할 수 없는 데이터로 고정됩니다. 결과 이미지는 조명 등의 관점 변화를 반영하지 않는 경우가 많습니다. 이는 게임 및 비디오 제작에서 장면을 렌더링하는 시스템에서 가장 자주 사용됩니다.
• Raytracing - 장면 물리학은 가상 카메라의 렌즈에서 나오는 광선과 장면에서 만나는 물체와 각 광선의 상호 작용 분석을 기반으로 계산됩니다. 이러한 "바운스"의 양과 품질에 따라 반사 또는 색상, 채도 등이 시뮬레이션됩니다.결과 이미지의 품질은 래스터화에 비해 훨씬 높지만 소비가 증가하여 현실감에 대한 비용을 지불해야 합니다. 자원의.
• 반사광 계산(라디오시티) - 이미지의 각 점, 각 픽셀에는 카메라에 의존하지 않는 색상이 부여됩니다. 전역 및 로컬 광원과 환경의 영향을 받습니다. 이 방법을 사용하면 모델 표면에 있는 인접한 개체의 색상 및 빛 반사 모양을 계산할 수 있습니다.

실습에 따르면 가장 발전되고 널리 사용되는 렌더링 시스템은 모든 또는 주요 방법의 조합을 사용합니다. 이를 통해 주어진 장면에서 물리적 프로세스를 표시할 때 최대한의 사실감과 신뢰성을 얻을 수 있습니다.

렌더 시퀀스

컴퓨터 그래픽의 현대적 접근 방식은 렌더링을 별도의 단계로 분리하는 것을 선호하지만 특별한 지식과 기술의 존재가 필요하지만 실제로는 렌더링을 준비하는 전체 프로세스와 떼려야 뗄 수 없습니다. 예를 들어 인테리어를 설계하는 경우 렌더링은 사용된 재료 유형에 따라 달라지며 각 렌더링 시스템에는 텍스처 및 표면 텍스처를 시뮬레이션하기 위한 자체 알고리즘이 있습니다.

장면 조명도 마찬가지입니다. 자연광 및 인공 조명 설정, 자체 및 떨어지는 그림자 속성, 반사 강도, 자체 발광 효과 - 장면 시각화를 만드는 다음 단계. 렌더링 설정 방법은 사용하는 소프트웨어와 시스템 성능에 따라 다릅니다. 각 패키지 및 시각화 프로그램에는 고유한 미묘함과 뉘앙스가 있습니다.

예를 들어 Corona Renderer에는 최종 이미지를 개발하는 동안 설정을 직접 조정할 수 있는 기능이 있습니다. 온라인 모드에서는 램프의 전원을 변경하고 색상, 이미지 선명도를 조정할 수 있습니다.

렌더링 결과 후처리

특정 작업의 경우 특수 시각화 기술을 적용하는 것이 논리적입니다. 건축은 테크니컬 일러스트레이션을 만들 때와 다른 회화적 수단이 필요합니다. 예를 들어 외부 렌더링을 수행하려면 아티스트가 비트맵 그래픽 패키지에 능숙해야 하는 경우가 많으며 그 중 가장 인기 있는 것은 Adobe Photoshop입니다. 더욱이, 이것은 항상 포토리얼리즘을 증가시키기 위해 수행되는 것은 아닙니다. 건축 프리젠 테이션의 현대적인 경향은 수채화, 구 아슈, 잉크 드로잉 등 손으로 그린 ​​​​그래픽의 모방을 제공합니다.

고품질 렌더링 후처리는 일반적으로 프로그램 종료 후 얻은 원하는 파일 형식을 선택하는 것으로 시작됩니다. 별도의 색상 채널을 사용하여 완성된 이미지를 레이어에 저장하는 것이 허용됩니다. 이렇게 하면 보다 정확하고 미세한 색상 조정을 사용하여 모든 레이어를 단일 이미지로 가져올 때 높은 결과를 얻을 수 있습니다.

렌더링 및 시스템 성능

고품질 시각화를 수행하는 것은 단순한 프로세스 소프트웨어 이상에 달려 있습니다. 최종 결과는 사용된 하드웨어의 성능에 영향을 받습니다. 이 요소는 특히 작업 속도에 영향을 미칩니다. 컴퓨터에 RAM이 충분하지 않거나 프로세서가 성능이 낮은 경우 복잡한 장면을 렌더링하는 데 며칠이 걸리는 경우가 있습니다.

리소스가 충분하지 않은 경우 렌더링 속도를 높이고 최종 결과를 개선하는 방법은 무엇입니까? 재료의 질감과 최종 이미지의 해상도를 합리적인 값으로 낮추고 조명과 그림자가 과도한 디테일 없이 더 넓은 영역에서 렌더링되도록 조명기의 매개변수를 변경하여 프로그램 설정을 변경할 수 있습니다. 네트워크에서 다른 컴퓨터의 성능으로 이미지를 그릴 때 배치 렌더를 사용할 수 있습니다.

렌더 팜

오늘날에는 3D 파일의 일괄 처리 서비스를 제공하는 원격 컴퓨터 클러스터의 기능을 사용할 수 있습니다. 이들은 가장 복잡하고 풍부한 장면을 짧은 시간에 렌더링할 수 있는 고성능 시스템입니다. 긴 비디오 파일을 만들 때도 모든 시각 효과에 대처할 것입니다.

인터넷에서 항상 목록을 찾을 수있는 이러한 서비스 제공 업체에 연락하여 파일 준비 비용 및 조건에 동의하면 작업 속도를 크게 줄이고 최종 이미지의 필요한 품질 수준을 얻을 수 있습니다 . 이러한 회사는 최대 수천 개의 프로세서와 수백 테라바이트의 RAM을 마음대로 사용할 수 있습니다. 렌더 팜은 소스 파일의 크기와 렌더링 시간을 기반으로 작업 비용을 계산합니다. 예를 들어 표준 장비에서 렌더링하는 데 3시간이 소요되는 1920x1080 해상도의 한 프레임 비용은 약 100루블입니다. 장면은 8분 이내에 렌더링됩니다.

올바른 선택

작고 단순한 개체를 렌더링하는 방법 또는 오두막 정착지의 시각적으로 풍부한 애니메이션 프레젠테이션을 렌더링하는 방법에 대한 대답은 다른 접근 방식이 필요합니다. 그러한 작업을 독립적으로 수행하는 경우 필요한 소프트웨어를 올바르게 선택하고 컴퓨터 장비의 충분한 전원을 관리해야합니다. 어쨌든 작업의 ​​마지막 단계인 렌더링은 최종 결과에 만족하는지 여부에 따라 달라집니다.

프로그래머와 아티스트 모두를 위한 컴퓨터 그래픽 교육 프로그램에 이어, 저는 무엇에 대해 이야기하고 싶습니다. 표현. 질문은 보이는 것만큼 복잡하지 않습니다. 컷 아래에 상세하고 접근 가능한 설명이 있습니다!

게임 개발자를 위한 교육 프로그램인 기사를 쓰기 시작했습니다. 그리고 그는 렌더링이 무엇인지 말하지 않고 서두르며 기사를 작성했습니다. 따라서 이 기사는 셰이더 소개의 프리퀄이자 교육 프로그램의 출발점이 될 것입니다.

렌더링이란? (프로그래머용)

따라서 Wikipedia는 다음과 같은 정의를 제공합니다. 렌더링은 컴퓨터 프로그램을 사용하여 모델에서 이미지를 얻는 프로세스를 나타내는 컴퓨터 그래픽의 용어입니다.

꽤 좋은 정의입니다. 계속 진행하겠습니다. 렌더링은 시각화입니다. 컴퓨터 그래픽에서 3D 아티스트와 프로그래머는 렌더링을 평면 그림, 즉 3D 장면의 디지털 비트맵 이미지 생성으로 이해합니다.
즉, "렌더링이란 무엇입니까?"라는 질문에 대한 비공식적인 답변입니다. - 이것은 2D 그림을 얻고 있습니다(화면이나 파일에서 중요하지 않음). 렌더링하는 컴퓨터 프로그램을 렌더러 또는 렌더러라고 합니다.

세우다

차례로 "렌더링"이라는 단어는 렌더링 결과를 가장 자주 나타냅니다. 그러나 때로는 프로세스도 동일하게 호출됩니다(영어로만 동사 - 렌더가 러시아어로 전송되었으며 더 짧고 편리함). 인터넷에서 "Guesrender or photo?"라는 캡션과 함께 다양한 사진을 접했을 것입니다. 이것은 3D 시각화 또는 실제 사진을 의미합니다(컴퓨터 그래픽이 너무 발전하여 때로는 이해할 수 없을 때도 있음).

렌더링 유형

병렬 계산 가능성에 따라 다음이 있습니다.

• 다중 스레드 렌더링 - 계산은 여러 프로세서 코어에서 여러 스레드에서 병렬로 수행됩니다.
• 단일 스레드 렌더링 - 이 경우 계산은 한 스레드에서 동기적으로 수행됩니다.

많은 렌더링 알고리즘이 있지만 이미지를 얻는 원리에 따라 모두 3D 모델의 래스터화와 광선 추적의 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 두 가지 방법 모두 비디오 게임에서 사용됩니다. 그러나 레이 트레이싱은 실시간 이미지를 얻는 것이 아니라 소위 라이트맵을 준비하는 데 더 자주 사용됩니다. 라이트 맵은 디자인 타임에 미리 계산된 다음 런타임에 미리 계산된 결과가 사용됩니다.

방법의 본질은 무엇입니까? 래스터화 및 광선 추적은 어떻게 작동합니까? 래스터화부터 시작하겠습니다.

다각형 모델 래스터화

무대는 그 위에 위치한 모델로 구성됩니다. 차례로 각 모델은 기본 요소로 구성됩니다.
포인트, 세그먼트, 삼각형 및 쿼드와 같은 기타 기본 요소가 될 수 있습니다. 그러나 점이나 선분을 렌더링하지 않으면 모든 기본 요소가 삼각형으로 바뀝니다.

래스터라이저(래스터화를 수행하는 프로그램)의 작업은 이러한 프리미티브에서 결과 이미지의 픽셀을 가져오는 것입니다. 그래픽 파이프라인의 컨텍스트에서 래스터화는 정점 셰이더 이후와 프래그먼트 셰이더() 이전에 발생합니다.

*아마도 다음 기사는 내가 약속한 그래픽 파이프라인에 대한 분석이 될 것입니다. 그런 분석이 필요한지 댓글로 적어주세요. 이 모든 것에 얼마나 많은 사람들이 관심을 가지고 있는지 아는 것은 저에게 즐겁고 유용할 것입니다. 논의된 주제와 향후 주제 목록이 있는 별도의 페이지를 만들었습니다.

세그먼트의 경우 두 점을 연결하는 선의 픽셀을 가져와야 하고 삼각형의 경우 내부에 있는 픽셀을 가져와야 합니다. 첫 번째 문제는 Bresenham 알고리즘을 사용하고 두 번째 문제는 직선을 스위핑하거나 무게 중심 좌표를 확인하는 알고리즘을 사용할 수 있습니다.

복잡한 문자 모델은 가장 작은 삼각형으로 구성되며 래스터라이저는 이로부터 완전히 신뢰할 수 있는 그림을 생성합니다. 그렇다면 레이 트레이싱에 신경을 쓰는 이유는 무엇입니까? 왜 모든 것을 래스터화하지 않습니까? 그리고 요점은 래스터라이저가 일상적인 업무인 삼각형만 픽셀로 알고 있다는 것입니다. 삼각형 옆에 있는 물체에 대해서는 아무것도 모릅니다.

그리고 이것은 그가 현실 세계에서 일어나는 모든 물리적 과정을 고려할 수 없다는 것을 의미합니다. 이러한 프로세스는 이미지에 직접적인 영향을 미칩니다. 반사, 반사, 그림자, 표면 아래 산란 등! 진공 상태에서 플라스틱 모델만 볼 수 있는 모든 것 ...
그리고 플레이어는 그래픽을 원합니다! 플레이어에게는 사실주의가 필요합니다!

그리고 그래픽 프로그래머는 포토리얼리즘에 가깝도록 다양한 기술을 개발해야 합니다. 이를 위해 셰이더 프로그램은 다양한 빛, 반사, 그림자 및 표면 아래 산란 데이터를 미리 계산하는 텍스처를 사용합니다.

결과적으로 광선 추적을 사용하면 이 데이터를 계산할 수 있지만 런타임에는 수행할 수 없는 계산 시간이 더 많이 소요됩니다. 이 방법이 무엇인지 봅시다.

광선 추적 광선 추적)

미립자 파동 이원론에 대해 기억하십니까? 본질이 무엇인지 상기시켜 드리겠습니다. 빛은 파동과 입자의 흐름, 즉 광자로 행동합니다. 따라서 추적(경로를 추적하는 영어 "추적"에서)은 대략적으로 말하면 광선의 시뮬레이션입니다. 그러나 장면의 모든 광선을 추적하는 것은 비현실적이며 수용할 수 없을 정도로 오랜 시간이 걸립니다.

상대적으로 적은 수로 제한하고 필요한 방향으로 광선을 추적합니다.
어떤 방향이 필요합니까? 결과 이미지의 픽셀이 가질 색상을 결정해야 합니다. 즉, 우리는 광선의 수를 알고 있으며 이미지의 픽셀 수와 같습니다.

방향은 어떻습니까? 아주 간단하게, 우리는 관점(가상 카메라의 방향)에 따라 광선을 추적할 것입니다. 빔은 장면 개체와 어떤 지점에서 만날 것입니다(만나지 않으면 예를 들어 스카이박스에 어두운 픽셀이나 하늘 픽셀이 있음).

물체를 만나면 광선은 전파를 멈추지 않고 3개의 광선 구성요소로 나뉘며 각 구성요소는 2차원 화면의 픽셀 색상(반사, 그림자 및 굴절)에 기여합니다. 이러한 구성 요소의 수는 추적 깊이를 결정하고 이미지의 품질과 사실성에 영향을 줍니다. 개념적 특징으로 인해 이 방법을 사용하면 매우 사실적인 이미지를 얻을 수 있지만 리소스 집약도가 높기 때문에 렌더링 프로세스에 상당한 시간이 걸립니다.

아티스트를 위한 렌더링

그러나 렌더링은 소프트웨어 렌더링만이 아닙니다! 예술적인 예술가들도 그것을 사용합니다. 그렇다면 아티스트의 관점에서 렌더링이란 무엇입니까? 프로그래머와 거의 동일하게 컨셉 아티스트만 스스로 작업합니다. 소유. 비디오 게임의 렌더러나 Maya의 V-ray와 마찬가지로 아티스트는 조명, 표면 아래 산란, 안개 및 표면의 최종 색상에 영향을 미치는 기타 요소를 고려합니다.

예를 들어 위의 그림은 대략적인 스케치 - 선 - 색상 - 볼륨 - 렌더 재료와 같은 방식으로 단계적으로 작업됩니다.

재료의 렌더링에는 텍스처링, 눈부심 작업이 포함됩니다. 예를 들어 금속은 가장자리에 명확한 눈부심이 있는 매우 매끄러운 표면인 경우가 많습니다. 이 모든 것 외에도 아티스트는 3D 모델의 래스터화와 거의 동일한 벡터 그래픽의 래스터화에 직면해 있습니다.

벡터 그래픽 래스터화

본질은 거의 동일하며 2d 곡선의 데이터가 있으며 이는 개체를 정의하는 등고선입니다. 최종 비트맵이 있고 래스터라이저는 곡선 데이터를 픽셀로 변환합니다. 그 후에는 품질을 잃지 않고 이미지를 확장할 수 있는 방법이 없습니다.

더 읽기

• - 복잡하고 무서운 셰이더에 대한 간단한 설명
• - 파티클에 대한 유용한 개요 및 Unity3d에서 특수 효과 생성에 대한 비디오 자습서 선택

뒷말

이 기사에서 많은 글자를 마스터하고 렌더링이 무엇인지, 어떤 유형의 렌더링이 존재하는지에 대한 아이디어를 얻었기를 바랍니다. 질문이 있으시면 언제든지 댓글로 질문해 주시면 제가 확실히 답변해 드리겠습니다. 부정확한 내용과 오류에 대한 설명과 표시에 감사드립니다.

"렌더링"(또는 "렌더링")이라는 용어의 기원은 IP 기술과 많이 관련이 있는 것처럼 영어에서 나왔습니다. 그것은 "할", "주다", "반환", "반환"을 의미하는 오래된 프랑스어 rendre에서 유래합니다. 이 동사의 더 깊은 뿌리는 고대 라틴어로 거슬러 올라갑니다. re는 "뒤로"를 의미하는 접두사이고 dare는 "주다"입니다. 따라서 - 현대 용어의 의미 중 하나. 렌더링은 무엇보다도 모양, 표면 질감, 조명 등 물체의 물리적 속성에 대한 정보가 포함된 3차원 모델을 기반으로 평면 이미지를 재생성하는 프로세스입니다.

표현컴퓨터 그래픽에서 (영어 표현 - "시각화") 컴퓨터 프로그램을 사용하여 모델에서 이미지를 얻는 과정입니다.

여기에서 모델은 엄격하게 정의된 언어 또는 데이터 구조의 형태로 된 모든 객체 또는 현상에 대한 설명입니다. 이러한 설명에는 기하학적 데이터, 관찰자의 위치, 조명에 대한 정보, 어떤 물질의 존재 정도, 물리적 필드의 강도 등이 포함될 수 있습니다.

가시화의 예는 인간의 눈에 보이지 않는 전자기파 범위에서 우주 물체의 표면을 레이더 ​​스캐닝하여 얻은 이미지 데이터의 형태로 나타내는 레이더 공간 이미지입니다.

종종 컴퓨터 그래픽(예술 및 기술)에서 렌더링은 개발된 3D 장면을 기반으로 하는 평면 이미지(그림)의 생성으로 이해됩니다. 이미지는 디지털 비트맵입니다. 이 컨텍스트에서 동의어는 시각화입니다.

시각화는 컴퓨터 그래픽에서 가장 중요한 부분 중 하나이며 실제로는 나머지 부분과 밀접하게 관련되어 있습니다. 일반적으로 3D 모델링 및 애니메이션 소프트웨어 패키지에는 렌더링 기능도 포함됩니다. 렌더링을 수행하는 별도의 소프트웨어 제품이 있습니다.

목적에 따라 프리렌더링은 주로 동영상 제작에 사용되는 다소 느린 렌더링 프로세스와 컴퓨터 게임에서 사용되는 리얼모드 렌더링으로 구분된다. 후자는 종종 3D 가속기를 사용합니다.

렌더링 기능

예비 스케치를 완벽하게 만드는 데 오랜 시간이 걸릴 것입니다. 컴퓨터에서 복잡한 이미지를 처리하는 데 몇 시간이 걸릴 수 있습니다. 이 기간 동안 다음이 있습니다.

• 착색
• 작은 요소의 디테일
• 조명 효과의 정교화 - 스트림, 그림자 및 기타의 반사
• 기후 조건의 표시
• 사실감을 높이기 위해 다른 세부 사항을 구현합니다.

처리의 복잡성은 3D 시각화의 가격 형성에 영향을 미치고 시간이 더 많이 걸릴수록 프로젝트 작업에 더 많은 비용이 듭니다. 가능하면 모델러는 렌더링 프로세스를 단순화합니다. 예를 들어 개별 순간을 계산하거나 다른 도구를 사용하여 품질을 손상시키지 않으면서 렌더링 시간을 줄입니다.

누가 렌더링합니까?

렌더링 방법을 알아야 하는 가장 일반적인 직업은 "3D 디자이너"입니다. 이런 종류의 전문가는 기본 배너에서 컴퓨터 게임 모델에 이르기까지 모든 것을 만들 수 있습니다.

그리고 물론 3D 디자이너는 렌더링뿐 아니라 3D 그래픽 생성의 모든 이전 단계, 즉 모델링, 텍스처링, 조명, 애니메이션 및 그 이후에야 시각화를 처리합니다.

그러나 3D 디자이너는 프로그래밍 언어로 설명하는 수학 및 물리적 공식으로 작업하지 않습니다. 이 모든 것은 컴파일러 프로그램(3D Max, Maya, Cinema 4D, Zbrush, Blender 등)과 이미 작성된 물리적 속성 라이브러리(ODE, Newton, PhysX, Bullet 등)를 통해 수행됩니다.

별도로 3D 그래픽을 만들 수 있는 위에 나열된 프로그램 중에서 "그림"을 만들 수 있을 뿐만 아니라 전체를 구현할 수 있는 렌더링용 그래픽 엔진인 무료 OGRE 3D 프로그램을 강조 표시해야 합니다. 중요한 것은 본격적인 컴퓨터 게임입니다. 예를 들어, Torchlight는 OGRE를 게임 엔진으로 사용합니다.

글쎄요, 그러한 그래픽 장면의 양과 질을 처리하기 위해서는 데스크탑 컴퓨터로는 충분하지 않을 것입니다. 따라서 최근에는 렌더링을 위한 프로그램뿐만 아니라 "렌더 팜"과 같은 프로세스를 처리하기 위한 서비스도 만들어졌습니다. 그리고 렌더 팜의 저렴한 가격에도 불구하고 즐거움이 싸지 않다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 렌더링 가격은 GHz-시간당 3.9센트로 상당히 인상적입니다.

렌더링 유형: 온라인 및 사전 렌더링

완성된 이미지를 얻는 속도에 따라 두 가지 주요 렌더링 유형이 있습니다. 첫 번째는 인터랙티브 그래픽, 주로 컴퓨터 게임에 필요한 실시간 렌더링입니다. 빠른 렌더링이 필요하고 이미지가 즉시 표시되어야 하므로 사전에 많은 장면을 계산하여 별도의 데이터로 저장합니다. 여기에는 개체 및 조명의 모양을 정의하는 텍스처가 포함됩니다.

온라인 렌더링에 사용되는 프로그램은 주로 컴퓨터의 그래픽 카드와 RAM의 리소스를 사용하며 그보다는 덜하지만 프로세서를 사용합니다. 시각적으로 더 복잡한 장면을 렌더링하고 속도 문제가 그다지 중요하지 않은 경우 렌더링 품질이 훨씬 더 중요할 때 다른 렌더링 방법과 프로그램이 사용됩니다. 이 경우 멀티 코어 프로세서의 최대 성능이 사용되며 텍스처 해상도 및 조명 계산을 위한 가장 높은 매개변수가 설정됩니다. 렌더 후처리는 높은 수준의 포토리얼리즘이나 원하는 예술적 효과를 얻기 위해 자주 사용됩니다. 장면 렌더링 방법 이미징 방법의 선택은 특정 작업과 종종 렌더러의 개인 취향과 경험에 따라 다릅니다.

고도로 전문화되거나 보편적인 새로운 렌더링 시스템이 점점 더 많이 개발되고 있습니다. 오늘날 가장 일반적인 렌더링 프로그램은 세 가지 주요 계산 방법을 기반으로 합니다. 래스터화(스캔라인) - 개별 픽셀 포인트가 아니라 전체 다각형 면과 표면의 넓은 영역을 렌더링하여 이미지를 만드는 방법입니다. 장면의 빛과 같이 개체의 속성을 정의하는 텍스처는 변경할 수 없는 데이터로 고정됩니다. 결과 이미지는 조명, 피사계 심도 등의 관점 변화를 반영하지 않는 경우가 많습니다. 이는 게임 및 비디오 제작에서 장면을 렌더링하는 시스템에서 가장 자주 사용됩니다. Raytracing - 장면 물리학은 가상 카메라의 렌즈에서 나오는 광선과 장면에서 만나는 물체와 각 광선의 상호 작용 분석을 기반으로 계산됩니다. 이러한 "바운스"의 양과 품질에 따라 빛의 반사 또는 굴절, 색상, 채도 등이 시뮬레이션됩니다.결과 이미지의 품질은 래스터화에 비해 훨씬 높지만 현실감을 지불해야 합니다. 리소스 소비 증가. 반사광 계산(라디오시티) - 이미지의 각 점, 각 픽셀에는 카메라에 의존하지 않는 색상이 부여됩니다. 전역 및 로컬 광원과 환경의 영향을 받습니다. 이 방법을 사용하면 모델 표면에 있는 인접한 개체의 색상 및 빛 반사 모양을 계산할 수 있습니다. 실습에 따르면 가장 발전되고 널리 사용되는 렌더링 시스템은 모든 또는 주요 방법의 조합을 사용합니다. 이를 통해 주어진 장면에서 물리적 프로세스를 표시할 때 최대한의 사실감과 신뢰성을 얻을 수 있습니다.

렌더(렌더링)란?

렌더(렌더링)는 2D 또는 3D 데이터에서 최종 이미지 또는 이미지 시퀀스를 만드는 프로세스입니다. 이 프로세스는 컴퓨터 프로그램을 사용하여 수행되며 종종 컴퓨터 또는 개별 구성 요소의 컴퓨팅 성능에 영향을 미치는 어려운 기술 계산이 수반됩니다.

렌더링 프로세스는 영화 산업, 비디오 게임 산업 또는 비디오 블로깅 등 전문적인 활동의 다양한 영역에서 어떤 식으로든 존재합니다. 종종 렌더링은 프로젝트 작업의 마지막 또는 끝에서 두 번째 단계이며, 그 후에 작업이 완료된 것으로 간주되거나 약간의 후처리가 필요합니다. 또한 렌더링 프로세스 자체를 렌더라고 하는 것이 아니라 이 프로세스 또는 최종 결과의 이미 완료된 단계라고 하는 경우가 많습니다.

"렌더링"이라는 단어.

Render(렌더링)라는 단어는종종 러시아어로 번역되는 영어 " 심상”.

3D 렌더링이란 무엇입니까?

대부분의 경우 렌더링에 대해 이야기할 때 3D 그래픽으로 렌더링을 의미합니다. 사실 3D 렌더링에는 특수 안경을 착용한 영화관에서 흔히 볼 수 있는 3차원 자체가 없다는 점에 즉시 유의해야 합니다. 이름에서 접두사 "3D"는 오히려 3D 모델링을 위해 컴퓨터 프로그램에서 생성된 3차원 개체를 사용하는 렌더를 만드는 방법을 알려줍니다. 간단히 말해서, 결국 우리는 여전히 3D 모델이나 장면을 기반으로 생성(렌더링)된 2D 이미지 또는 시퀀스(비디오)를 얻습니다.

렌더링은 3D 그래픽 작업에서 기술적으로 가장 어려운 단계 중 하나입니다. 이 작업을 간단히 설명하자면 사진작가의 작업에 비유할 수 있습니다. 사진이 모든 영광으로 나타나려면 사진 작가는 필름 현상이나 프린터 인쇄와 같은 몇 가지 기술적인 단계를 거쳐야 합니다. 최종 이미지를 만들기 위해 렌더 설정 단계와 렌더링 프로세스 자체를 거치는 3D 아티스트는 거의 동일한 기술 단계를 부담합니다.

이미지 구축.

앞서 언급했듯이 렌더링은 렌더링하는 동안 렌더링 엔진에서 수행되는 복잡한 수학적 계산이 있기 때문에 가장 어려운 기술 단계 중 하나입니다. 이 단계에서 엔진은 장면에 대한 수학적 데이터를 최종 2D 이미지로 변환합니다. 이 과정에서 장면의 3D 지오메트리, 텍스처 및 조명 데이터가 2D 이미지에서 각 픽셀의 색상 값에 대한 결합된 정보로 변환됩니다. 다시 말해, 엔진은 가지고 있는 데이터를 기반으로 복잡하고 아름답고 완전한 그림을 얻기 위해 이미지의 각 픽셀을 어떤 색으로 칠해야 하는지 계산합니다.

기본 렌더링 유형:

전 세계적으로 렌더링에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 주요 차이점은 이미지가 렌더링되고 완성되는 속도와 이미지 품질입니다.

실시간 렌더링이란 무엇입니까?

실시간 렌더링은 이미지를 가능한 한 빨리 렌더링하고 모니터 디스플레이에 최종 형태로 즉시 표시해야 하는 게임 및 대화형 그래픽에서 자주 사용됩니다.

이러한 유형의 렌더링에서 핵심 요소는 사용자 상호 작용이기 때문에 플레이어의 동작과 플레이어가 게임 또는 인터랙티브와 상호 작용하는 방식을 정확하게 예측하는 것이 불가능하기 때문에 이미지는 지연 없이 거의 실시간으로 렌더링되어야 합니다. 장면. 대화형 장면이나 게임이 저크와 속도 저하 없이 원활하게 작동하려면 3D 엔진이 이미지를 초당 최소 20-25프레임의 속도로 렌더링해야 합니다. 렌더 속도가 20프레임 미만이면 사용자는 저크와 슬로우 모션을 보면서 장면에서 불편함을 느낄 것입니다.

최적화 프로세스는 게임 및 대화형 장면에서 부드러운 렌더링을 만드는 데 큰 역할을 합니다. 원하는 렌더링 속도를 달성하기 위해 개발자는 강제 렌더링 수를 줄이기 위해 다양한 트릭을 사용하여 렌더링 엔진의 부하를 줄입니다. 여기에는 3D 모델 및 텍스처의 품질을 낮추고 미리 구운 텍스처 맵에 일부 조명 및 범프 정보를 기록하는 것이 포함됩니다. 또한 실시간으로 렌더링하는 동안 부하의 주요 부분이 특수 그래픽 장비(비디오 카드 -GPU)에 있으므로 중앙 처리 장치(CPU)의 부하를 줄이고 다른 작업을 위한 컴퓨팅 성능을 확보할 수 있습니다. .

프리렌더란?

사전 렌더링은 속도가 우선 순위가 아니며 상호 작용이 필요하지 않을 때 사용됩니다. 이러한 유형의 렌더러는 영화 산업에서 애니메이션 및 복잡한 시각 효과 작업을 할 때뿐만 아니라 사실적 사실성과 매우 높은 이미지 품질이 필요한 곳에서 가장 자주 사용됩니다.

주 부하가 그래픽 카드(GPU)에 있는 실시간 렌더링과 달리 사전 렌더링은 중앙 처리 장치(CPU)에 부하가 걸리며 렌더링 속도는 코어 수, 멀티스레딩 및 프로세서 성능에 따라 달라집니다.

한 프레임의 렌더링 시간이 몇 시간 또는 며칠이 걸리는 경우가 종종 있습니다. 이 경우 3D 아티스트는 최적화가 거의 필요하지 않으며 최고 품질의 3D 모델과 고해상도 텍스처 맵을 사용할 수 있습니다. 결과적으로 사진은 실시간 렌더링에 비해 훨씬 더 좋고 사실적입니다.

렌더링 소프트웨어.

이제 속도, 이미지 품질 및 사용 용이성이 서로 다른 많은 수의 렌더링 엔진이 시장에 나와 있습니다.

일반적으로 렌더 엔진은 대형 3D 그래픽 프로그램에 내장되어 있으며 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 가장 인기 있는 3D 프로그램(패키지) 중에는 다음과 같은 소프트웨어가 있습니다.

• 3ds 맥스;
• 마야;
• 믹서기;
• 시네마 4D등

이러한 3D 패키지 중 대부분에는 렌더 엔진이 이미 포함되어 있습니다. 예를 들어 Mental Ray 렌더 엔진은 3Ds Max 패키지에 있습니다. 또한 거의 모든 인기 있는 렌더 엔진을 가장 잘 알려진 3d 패키지에 연결할 수 있습니다. 인기 있는 렌더 엔진은 다음과 같습니다.

• V선;
• 멘탈 레이;
• 코로나 렌더러등

렌더링 프로세스에는 매우 복잡한 수학적 오류가 있지만 3D 렌더링 프로그램 개발자는 3D 아티스트가 기본 렌더 프로그램의 복잡한 수학 작업을 하지 않도록 모든 가능한 방법을 시도하고 있습니다. 그들은 상대적으로 이해하기 쉬운 파라메트릭 렌더링 설정과 재료 및 조명 세트 및 라이브러리를 제공하려고 노력합니다.

많은 렌더 엔진이 3D 그래픽 작업의 특정 영역에서 명성을 얻었습니다. 예를 들어, "V-ray"는 건축 시각화를 위한 많은 수의 재료가 있고 일반적으로 우수한 렌더링 품질로 인해 건축 렌더러에서 매우 인기가 있습니다.

시각화 방법.

대부분의 렌더 엔진은 세 가지 주요 계산 방법을 사용합니다. 각각 장단점이 있지만 세 가지 방법 모두 특정 상황에서 사용할 권리가 있습니다.

1. 스캔라인(스캔라인).

스캔라인 렌더링은 품질보다 속도를 우선시하는 사람들의 선택입니다. 속도 때문에 이러한 유형의 렌더링은 비디오 게임 및 대화형 장면뿐만 아니라 다양한 3D 패키지의 뷰포트에서 자주 사용됩니다. 최신 비디오 어댑터를 사용하면 이러한 유형의 렌더러는 초당 30프레임 이상의 빈도로 안정적이고 부드러운 실시간 이미지를 생성할 수 있습니다.

작업 알고리즘:

"픽셀 단위"로 렌더링하는 대신 "스캔라인" 렌더러의 알고리즘은 3D 그래픽에서 보이는 표면을 결정하고 "행 단위" 원칙에 따라 작업하여 먼저 가장 높은 Y로 렌더링에 필요한 다각형을 정렬합니다. 주어진 폴리곤에 속하는 좌표, 그 후 이미지의 각 행은 카메라에 가장 가까운 폴리곤과 행을 교차하여 계산됩니다. 더 이상 표시되지 않는 다각형은 한 행에서 다음 행으로 이동할 때 제거됩니다.

이 알고리즘의 장점은 각 정점의 좌표를 메인 메모리에서 작업 중인 것으로 전송할 필요가 없고 가시성 및 렌더링 영역에 해당하는 정점의 좌표만 브로드캐스트된다는 것입니다.

2. 광선 추적(raytrace).

이 유형의 렌더링은 최고의 품질과 상세한 렌더링으로 사진을 얻고자 하는 사람들을 위해 만들어졌습니다. 이 특정 유형의 렌더링은 포토리얼리즘 팬 사이에서 매우 인기가 있으며 캐주얼하지 않다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 종종 레이 트레이스 렌더링의 도움으로 모든 사람이 사진과 구별할 수 없는 자연과 건축물의 놀랍도록 사실적인 장면을 볼 수 있습니다. 게다가 CG 트레일러 또는 영화 산업.

불행히도 품질을 위해 이 렌더링 알고리즘은 매우 느리고 아직 실시간 그래픽에 사용할 수 없습니다.

작업 알고리즘:

Raytrace 알고리즘의 아이디어는 조건부 화면의 각 픽셀에 대해 하나 이상의 광선이 카메라에서 가장 가까운 3차원 개체까지 추적된다는 것입니다. 그런 다음 광선은 장면 재료에 따라 반사 또는 굴절을 포함할 수 있는 특정 수의 바운스를 거칩니다. 각 픽셀의 색상은 추적된 경로에 있는 물체와 광선의 상호 작용을 기반으로 알고리즘적으로 계산됩니다.

레이캐스트 방식.

이 알고리즘은 관찰자의 눈에서 화면의 각 픽셀을 통해 광선을 "투영"하고 그러한 광선의 경로를 차단하는 가장 가까운 물체를 찾는 것을 기반으로 작동합니다. 객체의 속성, 재료 및 장면의 조명을 사용하여 원하는 픽셀 색상을 얻습니다.

"레이 트레이싱 방법"(raytrace)이 "레이 캐스팅" 방법과 혼동되는 경우가 종종 있습니다. 그러나 실제로 "raycasting"(광선을 던지는 방법)은 실제로 단순한 "raytrace" 방법으로, 반사되거나 부서진 광선을 더 이상 처리하지 않고 광선 경로의 첫 번째 표면만 계산합니다. .

3. 라디오시티.

"광선 추적 방법" 대신 이 방법의 렌더링은 "픽셀 단위" 방법과 달리 카메라와 독립적으로 작동하며 객체 지향입니다. "radiosity"의 주요 기능은 간접 조명(산란된 빛의 반사)을 고려하여 표면 색상을 보다 정확하게 시뮬레이션하는 것입니다.

"라디오시티"의 장점은 근처의 밝은 색상의 물체에서 오는 부드러운 그라데이션 그림자와 물체의 색상 반사입니다.

가장 인상적이고 사실적인 렌더를 달성하기 위해 라디오시티와 레이트레이싱 방법을 함께 사용하는 관행은 꽤 유명합니다.

비디오 렌더링이란 무엇입니까?

때때로 "렌더링"이라는 표현은 3D 컴퓨터 그래픽으로 작업할 때뿐만 아니라 비디오 파일로 작업할 때도 사용됩니다. 비디오 렌더링 프로세스는 비디오 편집기 사용자가 비디오 파일 작업을 완료하고 필요한 모든 매개변수, 사운드 트랙 및 시각 효과를 설정하면 시작됩니다. 사실, 남은 것은 모든 작업을 하나의 비디오 파일로 결합하는 것입니다. 이 프로세스는 프로그래머가 코드를 작성할 때의 작업과 비교할 수 있으며, 그 후에 남은 것은 모든 코드를 작업 프로그램으로 컴파일하는 것뿐입니다.

3D 디자이너 및 비디오 편집기 사용자와 마찬가지로 렌더링 프로세스는 사용자 개입 없이 자동으로 수행됩니다. 시작하기 전에 몇 가지 매개변수를 설정하기만 하면 됩니다.

비디오 렌더링 속도는 출력에 필요한 지속 시간과 품질에 따라 다릅니다. 기본적으로 대부분의 계산은 중앙 프로세서의 성능에 달려 있으므로 비디오 렌더링 속도는 성능에 따라 다릅니다.