Çfarë është rendering? Çfarë do të thotë render.

Shumë njerëz shpesh kanë pyetje në lidhje me përmirësimin e cilësisë vizuale të paraqitjeve në 3ds Max dhe reduktimin e kohës së shpenzuar për to. Këshillat kryesore që mund të jepen si përgjigje për këtë pyetje kanë të bëjnë me optimizimin e gjeometrisë, materialeve dhe teksturave.

1. Optimizimi i gjeometrisë së modeleve 3D
Gjatë procesit të modelimit, është e nevojshme që numri i poligoneve të mbahet sa më i ulët, sepse nëse modeli përmban shumë poligone të panevojshëm, kjo sjell një rritje të kohës së renderimit.

Shmangni gabimet në gjeometrinë e modelit si skajet e hapura, poligonet e mbivendosura. Mundohuni t'i mbani modelet sa më të pastra.

2. Çfarë duhet të jenë teksturat Madhësia e teksturës duhet të përputhet me madhësinë e modelit në paraqitjen përfundimtare. Për shembull, nëse keni shkarkuar një teksturë diku me një rezolucion prej 3000 x 3000 pikselë dhe modeli në të cilin është aplikuar është në sfondin e skenës ose ka një shkallë shumë të vogël, atëherë interpretuesi do të mbingarkohet me rezolucion të tepruar të teksturës .

Hidhini një sy këtij shembulli të paraqitjes:

Duhet të kihet parasysh se për të rritur realizmin, materialeve duhet t'i shtohen harta. Përplasje(Parregullsitë) dhe Spekulare(reflekset pasqyre), pasi në realitet çdo objekt ka një reliev dhe reflektim. Krijimi i hartave të tilla nga tekstura origjinale nuk do të jetë problem - mjaftojnë njohuritë sipërfaqësore Adobe Photoshop.

Ndriçimi i duhur

Një pikë jashtëzakonisht e rëndësishme. Përpiquni të përdorni gjithmonë sisteme të ndriçimit fizik të jetës reale si Sistemi i Dritës së Ditës, si dhe VRay Sun dhe Qielli, HDRI dhe përdorni burime drite fotometrike me profile IES si burime drite në ambiente të brendshme. Kjo do të shtojë realizëm në skenë, pasi në këtë rast, algoritme reale për llogaritjen e informacionit të dritës do të përfshihen në pasqyrim.

Mos harroni për korrigjimin gama të imazheve! Me një gama prej 2.2, ngjyrat do të shfaqen saktë në 3ds Max. Megjithatë, ju mund t'i shihni ato vetëm nëse monitori juaj është i kalibruar siç duhet.

4. Shkalla e skenës
Për të marrë rendere me cilësi të mirë, shkalla e njësive në skenë është e një rëndësie të madhe. Më shpesh, është zakon që ne të punojmë në centimetra. Kjo jo vetëm që i bën modelet më të sakta, por gjithashtu ndihmon në llogaritjet e ndriçimit dhe reflektimit.

5. Cilësimet e vizualizimit
Nëse punoni me VRay, atëherë për të zbutur skajet e imazhit, rekomandohet të përdorni DMC adaptive. Megjithatë, për rezultate më të mira në skena me shumë detaje dhe shumë reflektime të paqarta, është më mirë të përdorni fikse- me këtë lloj imazhesh funksionon më së miri. Në këtë rast, është e dëshirueshme të vendosni numrin e nënndarjeve të paktën 4, dhe mundësisht 6.
Për të llogaritur ndriçimin indirekt (Indirect Illumination) përdorni një pako Harta e Irradiance + Cache e lehtë. Një tandem i tillë ju lejon të llogaritni shpejt ndriçimin në skenë, por nëse dëshironi më shumë detaje, mund të aktivizoni opsionin Përmirësimi i detajeve(Përmirëso detajet) në cilësimet e Hartës së Irradiance dhe aktivizo në memorien e dritës parafiltër(prefiltrim). Në këtë mënyrë, ju mund të zvogëloni zhurmën e figurës.
Hijet me cilësi të mirë mund të arrihen duke vendosur numrin e nëndivjeve në cilësimet e dritës VRay në 15-25. Përveç kësaj, përdorni gjithmonë kamerën fizike VRay, me të cilën mund të keni kontroll të plotë mbi paraqitjen e dritës në skenë.
Dhe për kontroll të plotë mbi ekuilibrin e bardhë, provoni të punoni në shkallën e temperaturës Kelvin. Këtu është një tabelë e temperaturave për referencë, e cila do të jetë e dobishme kur punoni në 3ds Max (vlera më e ulët do të thotë tone më të ngrohta/të kuqërremta dhe më e larta jep tone të ftohta/blu):
Shkalla e temperaturës së ngjyrave Kelvin për burimet më të zakonshme të dritës

Qiri i ndezur - 1900K
Llambat halogjene - 3200K
Dritat e përmbytjes dhe dritat e modelimit - 3400K
Lindja e diellit - 4000K
Drita fluoreshente (e bardhë e ftohtë) - 4500K
Drita e ditës - 5500 mijë
Blic i kamerës - 5500K
Drita në studio - 5500K
Drita nga ekrani i monitorit të kompjuterit - 5500-6500K
Llamba fluoreshente - 6500K
Hije e hapur (një term nga fotografia) - 8000K

Rregullimi i ngjyrave të zbehta në 3ds Max me gama 2.2

Kur përdorni gama 2.2 në Autodesk 3ds Max, bie menjëherë në sy se ngjyrat e materialeve në Redaktuesin e Materialit duken shumë të ndritshme dhe të zbehura në krahasim me paraqitjen e zakonshme në gama 1.0. Dhe nëse absolutisht duhet të vëzhgoni vlerat e ngjyrave në skenë në shkallën RGB, për shembull, në disa mësime vlerat e ngjyrave janë dhënë tashmë, ose klienti ka dhënë mostrat e tij të objekteve në ngjyrat e specifikuara, atëherë në gama 2.2 ata do të duken gabim. Korrigjimi i ngjyrave RGB në gama 2.2 Për të arritur nivelin e duhur të shkëlqimit të një ngjyre, duhet të ricaktoni vlerat e saj RGB duke përdorur një ekuacion të thjeshtë: new_color=255*((ngjyra_e_vjeter/255)^2.2). Ekuacioni thotë se për të marrë vlerën e re të ngjyrës RGB prej 2.2, ju e ndani vlerën e vjetër RGB me vlerën e bardhë (255), e ngrini atë në fuqinë 2.2 dhe më pas e shumëzoni atë me vlerën e bardhë (255). Nëse matematika nuk është forca juaj, mos u dëshpëroni - 3ds Max e bën llogaritjen për ju, sepse ka të integruar një vlerësues të shprehjeve numerike (Numeric Expression Evaluator). Rezultati i një shprehjeje (funksioni matematik) kthen një vlerë. Vlera që rezulton më pas mund të futet në çdo fushë të programit, qofshin ato parametra për krijimin e një objekti të ri, transformimin e tij, cilësimet për modifikuesit, materialet. Le të përpiqemi të llogarisim ngjyrën në gama 2.2 në praktikë. Brenda cilësimeve të materialit, klikoni në fushën e ngjyrave për të shfaqur dritaren e përzgjedhësit të ngjyrave. Me një ngjyrë të zgjedhur, vendoseni kursorin e miut në fushën e kanalit të kuq dhe shtypni Ctrl+N në tastierën tuaj për të shfaqur Vlerësimin e Shprehjeve Numerike. Shkruani formulën e mësipërme brenda saj, duke zëvendësuar vlerën e vjetër të ngjyrës në kanalin e Kuq. Fusha Result do të shfaqë zgjidhjen e ekuacionit. Shtypni butonin Paste për të ngjitur vlerën që rezulton në vend të asaj të vjetër në kanalin e Kuq. Bëni këtë me kanalet e ngjyrave jeshile dhe blu. Me vlerat e korrigjuara të RGB, ngjyrat do të duken të sakta si në dritaret e projektimit ashtu edhe në render.

Puna me ngjyrat sipas skemës së formësimit CMYK Nuk është gjithmonë e nevojshme të merret vetëm me RGB. Ndonjëherë ka ngjyra CMYK që duhet të konvertohen në RGB sepse 3ds Max mbështet vetëm. Sigurisht, mund të ekzekutoni Adobe Photoshop dhe të përktheni vlerat në të, por ka një mënyrë më të përshtatshme. Një lloj i ri i përzgjedhësit të ngjyrave është krijuar për 3ds Max - Cool Picker, i cili ju lejon të shihni vlerat e ngjyrave në të gjitha skemat e mundshme të ngjyrave drejtpërdrejt në Max. Shkarkoni shtesën Cool Picker nga këtu për versionin tuaj të 3ds Max. Instalohet shumë thjesht: vetë skedari me shtesën dlu duhet të vendoset në dosjen 3ds Max\plugins. Mund ta aktivizoni duke shkuar te Personalizo > Preferencat > skeda e Përgjithshme > Zgjedhësi i ngjyrave: Zgjedhësi i ftohtë. Kështu, do të zëvendësojë përzgjedhësin standard të ngjyrave.

Keni pyetje? Pyetni

Fillimi i formularit

Përdorimi i gama 2.2 në 3ds max + V-Ray në praktikë

Pas pjesës teorike të rregullimit të gamës në V-Ray dhe 3ds max, kalojmë direkt në praktikë.

Shumë përdorues të 3ds max, veçanërisht ata që merren me paraqitjen e brendshme, vërejnë se kur vendosni ndriçimin fizikisht të saktë, disa vende në skenë janë ende të errëta, megjithëse në fakt gjithçka duhet të jetë e ndriçuar mirë. Kjo është veçanërisht e dukshme në qoshet e gjeometrisë dhe në anën e hijes së objekteve.

Të gjithë u përpoqën ta zgjidhnin këtë problem në mënyra të ndryshme. Përdoruesit fillestarë të 3ds Max fillimisht u përpoqën ta rregullonin këtë duke rritur thjesht ndriçimin e dritave.

Kjo qasje sjell rezultate të caktuara, ndriçimi i përgjithshëm i skenës rritet. Megjithatë, ajo gjithashtu çon në mbiekspozim të padëshiruar të shkaktuar nga këto burime drite. Kjo nuk e ndryshon situatën me një imazh joreal për mirë. Një problem me errësirën (në vende të vështira për t'u arritur për dritë) zëvendësohet nga një problem tjetër - me ekspozimin e tepërt (pranë burimeve të dritës).

Disa njerëz kanë gjetur mënyra më të sofistikuara për të "zgjidhur" problemin duke shtuar drita shtesë në skenë, duke i bërë ato të padukshme për kamerën, vetëm për të ndriçuar vendet e errëta. Në të njëjtën kohë, nuk ka nevojë të flasim për ndonjë realizëm dhe saktësi fizike të imazhit. Paralelisht me ndriçimin e vendeve të errëta, hijet u zhdukën dhe dukej se objektet e skenës notonin në ajër.

Të gjitha metodat e mësipërme për t'u marrë me errësirën e pabesueshme janë shumë të drejtpërdrejta dhe të dukshme, por joefektive.

Thelbi i problemit me paraqitjet e errëta është se vlerat gama të imazhit dhe monitorit janë të ndryshme.

Çfarë është gama?
Gama është shkalla e jolinearitetit në kalimin e një ngjyre nga vlerat e errëta në ato të ndritshme. Nga pikëpamja matematikore, vlera e gama lineare është 1.0, prandaj programet si 3ds max, V-Ray, etj. si parazgjedhje kryejnë llogaritjet në gama 1.0. Por një vlerë gama prej 1.0 është e përputhshme vetëm me një monitor "ideal" që shfaq një shfaqje lineare të kalimeve të ngjyrave nga e bardha në të zezë. Por meqenëse monitorues të tillë nuk ekzistojnë në natyrë, gamë aktuale është jolineare.

Vlera gama për standardin video NTSC është 2.2. Për ekranet e kompjuterit, vlera e gama është zakonisht midis 1.5 dhe 2.0. Por për lehtësi, jolineariteti i kalimit të ngjyrave në të gjitha ekranet konsiderohet i barabartë me 2.2.

Kur një monitor me gama 2.2 shfaq një imazh me gama 1.0, ne shohim ngjyra të errëta në gama 1.0 në ekran në vend të ngjyrave të pritshme të ndritshme të gama 2.2. Prandaj, ngjyrat në intervalin e mesëm (Zona 2) bëhen më të errëta kur shikoni një imazh me gama 1.0 në një pajisje dalëse me gama 2.2. Megjithatë, në gamën e toneve të errëta (Zona 1), paraqitja e gama 1.0 dhe 2.2 është shumë e ngjashme, gjë që lejon që hijet dhe të zezat të shfaqen saktë.

Në zonat me tone të lehta (Zona 3) ka gjithashtu shumë ngjashmëri. Prandaj, një imazh i ndritshëm me një gama prej 1.0 shfaqet gjithashtu mjaft saktë në një monitor me një gama prej 2.2.

Dhe kështu për të marrë një dalje të duhur gama prej 2.2, gama e imazhit origjinal duhet të ndryshohet. Sigurisht, kjo mund të bëhet edhe në Photoshop duke rregulluar gamën atje. Por kjo metodë vështirë se mund të quhet e përshtatshme kur ndryshoni cilësimet e imazhit çdo herë, i ruani ato në hard diskun tuaj dhe i modifikoni në një redaktues raster ... Për shkak të kësaj, ne nuk do ta konsiderojmë këtë opsion, dhe përveç kësaj, këtë metodë ka disavantazhe edhe më të theksuara. Mjetet moderne të paraqitjes si V-Ray e llogaritin imazhin në mënyrë adaptive, kështu që saktësia e llogaritjes varet nga shumë parametra, duke përfshirë shkëlqimin e dritës në një zonë të caktuar. Kështu, në vendet me hije, V-Ray llogarit ndriçimin e imazhit me më pak saktësi, dhe vetë vende të tilla bëhen të zhurmshme. Dhe në zona të ndritshme dhe të dallueshme të imazhit, llogaritja e paraqitjes kryhet me saktësi më të madhe dhe me një minimum artefakte. Kjo lejon renderim më të shpejtë duke kursyer kohë në zonat delikate të imazhit. Rritja e gamës së imazhit të daljes në Photoshop ndryshon ndriçimin e pjesëve të imazhit që V-Ray i konsideronte më pak të rëndësishme dhe uli cilësinë e llogaritjeve të tyre. Kështu, të gjitha objektet e padëshiruara bëhen të dukshme, dhe fotografia duket thjesht e tmerrshme, por më e ndritshme se më parë.Përveç kësaj, gama e teksturave do të ndryshojë gjithashtu, ato do të duken të zbehura dhe pa ngjyrë.

Mënyra e vetme e saktë për të dalë nga kjo situatë është ndryshimi i vlerës së gamës në të cilën funksionon renderuesi V-Ray. Në këtë mënyrë ju do të merrni shkëlqim të pranueshëm në tonet e mesme, ku nuk do të ketë objekte të tilla të dukshme.

Ky tutorial do t'ju tregojë se si të rregulloni gamën në interpretuesin V-Ray dhe 3ds max.

Për të ndryshuar gamën me të cilën do të punojë V-Ray, thjesht gjeni skedën e lëshimit V-Ray: Harta e ngjyrave, e cila ndodhet në skedën V-Ray, e cila nga ana tjetër ndodhet në dritare Render Scene(F10) dhe vendosni vlerën gama: në 2.2.

Një veçori e V-Ray është se korrigjimi i gamës së paraqitjes së ngjyrave funksionon vetëm në bufferin e kornizës V-Ray, kështu që nëse doni të shihni rezultatet e manipulimeve me gama, duhet të aktivizoni bufferin e kornizës. V-Ray: Frame Buffer në skedën V-Ray.

Pas kësaj, interpretimi do të bëhet me gamën 2.2 që na nevojitet, me tone mesatare të ndezura normalisht. Ekziston një pengesë tjetër, dhe është se teksturat e përdorura në skenë do të duken më të lehta, ato do të zbardhen dhe do të digjen.

Pothuajse të gjitha teksturat që përdorim duken normale në monitor, pasi ato janë vendosur tashmë nga vetë monitori dhe fillimisht kanë një gama 2.2. Në mënyrë që interpretuesi V-Ray të konfigurojë gamën 2.2 dhe të mos shumëzojë gamën e figurës me vlerën e gama në interpretues (2.2 * 2.2), teksturat duhet të jenë në gama 1.0. Më pas, pas korrigjimit të tyre nga renderuesi, gama e tyre do të bëhet e barabartë me 2.2.

Ju mund t'i bëni të gjitha teksturat më të errëta duke ndryshuar gamën e tyre nga 2.2 në 1.0 në Photoshop, me shpresën se ato do të ndriçohen më tej nga interpretuesi. Megjithatë, një metodë e tillë do të ishte shumë e lodhshme dhe do të kërkonte kohë dhe durim për të siguruar që të gjitha teksturat në skenë të jenë në 1.0 gama, dhe së dyti, do ta bënte të pamundur shikimin e teksturave në gama normale sepse ato do të errësoheshin të gjitha. Koha.

Për të shmangur këtë, ne thjesht sigurojmë që ato të konfigurohen në hyrjen e 3ds max. Për fat të mirë, 3ds max ka cilësime të mjaftueshme për gama. Cilësimet e gama janë të disponueshme nga menyja kryesore e 3ds max:

Personalizo > Preferencat ...> Gama dhe LUT

Cilësimet kryesore të 3ds max gama janë të vendosura në skedën Gamma dhe LUT. Në veçanti, ne kemi nevojë për një cilësim të korrigjimit të teksturës së hyrjes të quajtur Gama hyrëse. Nuk duhet të mashtrohemi nga fakti që vlera e paracaktuar është 1.0. Kjo nuk është një vlerë rregullimi, por vlera gama e teksturave hyrëse. Si parazgjedhje, supozohet se të gjitha teksturat janë në gama 1.0, por në fakt, siç u përmend më herët, ato janë vendosur në gama 2.2. Dhe kjo do të thotë që ne duhet të specifikojmë një vlerë gama prej 2.2 në vend të 1.0.

Mos harroni të kontrolloni kutinë Aktivizo korrigjimin Gamma / LUT për të hyrë në cilësimet e gama.

Imazhet e marra në gamën e duhur duken shumë më të mira dhe më të sakta se ato që janë marrë duke përdorur cilësimet e përshkruara në fillim të artikullit. Ata kanë tonet e duhura të mesme, nuk ka ekspozime të tepërta pranë burimeve të dritës, si dhe nuk ka objekte në zonat e pandritura të imazhit. Kështu, teksturat do të jenë gjithashtu të ngopura dhe të ndritshme.

Duket se kjo është e gjitha, por në fund të mësimit do të doja t'ju tregoja edhe një gjë në lidhje me punën me gama. Meqenëse interpretuesi V-Ray funksionon në një gamë të pazakontë për vete, duhet të vendosni modalitetin e shfaqjes së gamës 3ds max në 2.2 në mënyrë që ngjyrat në redaktori i materialit dhe përzgjedhës ngjyrash shfaqur saktë. Përndryshe, mund të lindë konfuzion kur materialet vendosen në gama 1.0, por në fakt ato do të konvertohen në gama 2.2 brenda.

Për të vendosur shfaqjen e saktë të materialeve në redaktuesin e materialit 3ds max, përdorni cilësimet në skedën Gamma dhe LUT. Për ta bërë këtë, vlera e gama duhet të vendoset në 2.2 në seksionin Ekrani dhe kutitë e kontrollit në "Affect Color Selectors" dhe "Affect Material Editor" në seksionin Materials and Colors duhet të kontrollohen.

Gamma 2.2 është bërë tashmë standardi kur punoni me 3ds max dhe V-Ray. Shpresoj se ky material do t'ju ndihmojë në punën tuaj!

Shumë elementë të mjedisit vizual të një personi modern sot krijohen duke përdorur programe grafike kompjuterike. Pa vizualizime të bëra nga artistë 3D, as një studio arkitektonike apo dizajni, as prodhuesit e lojërave kompjuterike nuk mund të bëjnë.

Teknologjia për krijimin e një imazhi të tillë - fotorealiste ose imituese e teknikave të ndryshme artistike - përbëhet nga disa faza teknologjike. Renderimi është më i rëndësishmi prej tyre, shpesh ai përfundimtar, nga i cili varet rezultati përfundimtar.

Origjina e termit

Fjala "render" (ose "rendering") erdhi, si shumë e lidhur me teknologjitë IP, nga gjuha angleze. Vjen nga frëngjishtja e vjetër rendre, që do të thotë "bëj", "jap", "kthim", "kthim". Rrënjët më të thella të kësaj folje kthehen në latinishten e lashtë: ri- një parashtesë që do të thotë "mbrapa", dhe guxoj- "jap".

Prandaj - një nga kuptimet e termit modern. Renderimi është gjithashtu procesi i rikrijimit të një imazhi planar bazuar në një model tredimensional që përmban informacione për vetitë fizike të një objekti - formën e tij, strukturën e sipërfaqes, ndriçimin, etj.

Render dhe vizualizim

E para që hyri në leksikun e atyre që janë të përfshirë profesionalisht në teknologjitë e imazhit dixhital, kjo fjalë përdoret gjithnjë e më shumë në jetën e përditshme. Ata kërkojnë të japin një render të gatshëm, për shembull, kur porosisni mobilje - një objekt të veçantë ose arredoni një dhomë të tërë, dhe kur dizajnoni një brendshme ose një ndërtesë të tërë, një render është një nga mjetet kryesore për t'i përcjellë klientit kuptimi i ideve të një arkitekti ose projektuesi.

Ekziston një sinonim që është i afërt në kuptim dhe përdoret më shpesh në një mjedis normal, megjithëse më i rëndë - vizualizimi. Ndër profesionistët e grafikës kompjuterike arkitekturore ose të lojës, sot është zakon të ketë një specializim të ngushtë: ka nga ata që merren me modelim - ata krijojnë objekte tre-dimensionale, dhe ata që ofrojnë paraqitjen e skenës së përfunduar - vendosin ndriçimin, zgjidhni këndvështrimin dhe rregullojeni, dhe më pas nisni programin e renderimit.

Përkufizimet

Kjo fjalë ka disa kuptime:

Rendering, ose rendering, është vizatimi, procesi i marrjes së një planari teknik ose artistik bazuar në modele dixhitale tredimensionale të krijuara duke përdorur paketa të veçanta softuerike - Blender, 3D Max, CINEMA, Maya, etj.
Renderimi është, në fakt, rezultat i një procesi të tillë - një imazh raster, si dhe një imazh i personazheve dhe mjediseve në lojërat kompjuterike ose skedarët video të krijuar nga trideshnikët e përdorur në prodhimin e filmave - të zakonshëm ose të animuar.
Render, ose renderer, është emri i një softueri special, me ndihmën e të cilit modelet 3D shndërrohen në imazh. Programe të tilla mund të ndërtohen në një paketë grafike ose të përdoren si aplikacione të pavarura: RenderMan, Mental Ray, V-ray, Corona, Brasil, Maxwell, FinalRender, Fryrender, Modo dhe shumë të tjera. Renderet, si çdo gjë që lidhet me teknologjinë dixhitale, përditësohen vazhdimisht. Ato ndryshojnë në algoritmet e përdorura për të llogaritur karakteristikat fizike të modeleve dhe mjedisin e tyre. Bazuar në to, krijohen sisteme të tëra renderimi që ju lejojnë të krijoni materialet tuaja, llambat, kamerat, etj.

Llojet e paraqitjes: online dhe para-rendering

Ekzistojnë dy lloje kryesore të paraqitjes, në varësi të shpejtësisë me të cilën duhet të merret imazhi i përfunduar. E para është renderimi në kohë reale, i cili është i nevojshëm në grafikën interaktive, kryesisht në lojërat kompjuterike. Ajo ka nevojë për një renderim të shpejtë, imazhi duhet të shfaqet në çast, kështu që një pjesë e madhe e skenës llogaritet paraprakisht dhe ruhet në të si të dhëna të veçanta. Këto përfshijnë teksturat që përcaktojnë pamjen e objekteve dhe ndriçimin. Programet e përdorura për paraqitje në internet përdorin kryesisht burimet e kartës grafike dhe RAM-it të kompjuterit dhe, në një masë më të vogël, të procesorit.

Për renderimin e skenave që janë më komplekse vizualisht, si dhe ku çështja e shpejtësisë nuk është aq e rëndësishme, kur cilësia e renderit është shumë më e rëndësishme, përdoren metoda dhe programe të tjera të renderimit. Në këtë rast, përdoret e gjithë fuqia, vendosen cilësimet më të larta për rezolucionin e strukturës, llogaritja e ndriçimit. Pas-përpunimi i renderit shpesh përdoret për të arritur një shkallë të lartë të fotorealizmit ose efektin e dëshiruar artistik.

Metodat e paraqitjes së skenës

Zgjedhja e metodave për marrjen e një imazhi varet nga detyra specifike dhe shpesh nga përvoja e vizualizuesit. Gjithnjë e më shumë sisteme të reja renderimi po zhvillohen - ose shumë të specializuara ose universale. Sot, programet më të zakonshme të interpretimit bazohen në tre metoda kryesore llogaritëse:

Rasterizimi (Scanline) është një metodë në të cilën një imazh krijohet duke dhënë jo pika individuale pikselësh, por fytyra të tëra poligonesh dhe zona të mëdha sipërfaqesh. Teksturat që përcaktojnë vetitë e objekteve, si drita në skenë, fiksohen si të dhëna të pandryshueshme. Imazhi që rezulton shpesh nuk pasqyron ndryshimet e perspektivës në ndriçim, etj. Më së shpeshti përdoret në sistemet për paraqitjen e skenave në lojëra dhe në prodhimin e videove.
Raytracing - fizika e skenës llogaritet në bazë të rrezeve që dalin nga thjerrëza e kamerës virtuale dhe analizës së ndërveprimit të secilës rreze me objektet që has në skenë. Në varësi të sasisë dhe cilësisë së "kërcimeve" të tilla, simulohet një reflektim ose ngjyra e tij, ngopja etj.. Cilësia e imazhit që rezulton është shumë më e lartë në krahasim me rasterizimin, por realizmin e tij duhet ta paguani me një konsum të shtuar. të burimeve.
Llogaritja e dritës së reflektuar (Radiositeti) - çdo pikë, çdo piksel i imazhit është i pajisur me një ngjyrë që nuk varet nga kamera. Ai ndikohet nga burimet globale dhe lokale të dritës dhe mjedisi. Kjo metodë bën të mundur llogaritjen e pamjes së ngjyrave dhe reflektimeve të dritës nga objektet ngjitur në sipërfaqen e modelit.

Praktika tregon se sistemet më të avancuara dhe më të njohura të paraqitjes përdorin një kombinim të të gjitha ose metodave kryesore. Kjo ju lejon të arrini fotorealizëm dhe besueshmëri maksimale në shfaqjen e proceseve fizike në një skenë të caktuar.

Renditja e sekuencës

Megjithëse qasja moderne në grafikën kompjuterike preferon ta ndajë renderimin në një fazë të veçantë, e cila kërkon praninë e njohurive dhe aftësive të veçanta, në fakt, ajo është e pandashme nga i gjithë procesi i përgatitjes së renderimit. Nëse, për shembull, një ambient i brendshëm është duke u projektuar, interpretimi do të varet nga lloji i materialeve të përdorura dhe çdo sistem riprodhimi ka algoritmin e tij për simulimin e teksturës dhe strukturës së sipërfaqes.

E njëjta gjë vlen edhe për ndriçimin e skenës. Vendosja e dritës natyrore dhe artificiale, vetitë e hijeve vetjake dhe ato që bien, forca e reflekseve, efektet e vetë-shkëlqimit - hapi tjetër në krijimin e një vizualizimi të skenës. Mënyra e konfigurimit të paraqitjes varet nga softueri i përdorur dhe nga performanca e sistemit. Çdo paketë dhe program vizualizues ka hollësitë dhe nuancat e veta.

Për shembull, Corona Renderer ka aftësinë të rregullojë cilësimet drejtpërdrejt gjatë zhvillimit të imazhit përfundimtar. Në modalitetin online, mund të ndryshoni fuqinë e llambave, të rregulloni ngjyrën, mprehtësinë e imazhit.

Rezultatet e renderit pas përpunimit

Për një detyrë specifike, është logjike të aplikohen teknika të veçanta vizualizimi. Arkitektura kërkon mjete të ndryshme pikture sesa kur krijon një ilustrim teknik. Për shembull, interpretimi i jashtëm shpesh kërkon që artisti të jetë i aftë në paketat grafike të hartuara bit, më e popullarizuara prej të cilave është Adobe Photoshop. Për më tepër, kjo nuk bëhet gjithmonë për të rritur fotorealizmin. Tendencat moderne në prezantimin arkitektonik parashikojnë imitimin e grafikëve të vizatuar me dorë - bojëra uji, gouache, vizatime me bojë, etj.

Pas-përpunimi i interpretimit me cilësi të lartë zakonisht fillon me zgjedhjen e formatit të dëshiruar të skedarit, i marrë pas përfundimit të programit. Pranohet të ruhet imazhi i përfunduar në shtresa, duke përdorur kanale të veçanta ngjyrash. Kjo ju lejon të arrini një rezultat të lartë kur bashkoni të gjitha shtresat së bashku në një imazh të vetëm, duke përdorur një rregullim më të saktë dhe të imët të ngjyrave.

Renderimi dhe performanca e sistemit

Kryerja e vizualizimit me cilësi të lartë varet nga më shumë sesa thjesht nga softueri i procesit. Rezultati përfundimtar ndikohet nga fuqia e harduerit të përdorur. Ky faktor ndikon veçanërisht në shpejtësinë e punës - një skenë komplekse ndonjëherë kërkon disa ditë për t'u shfaqur nëse kompjuteri nuk ka RAM të mjaftueshëm ose ka një procesor me performancë të ulët.

Si të shpejtoni paraqitjen dhe të përmirësoni rezultatin përfundimtar nëse nuk ka burime të mjaftueshme? Mund të ndryshoni cilësimet e programit duke ulur rezolucionin e teksturave të materialeve dhe imazhin përfundimtar në vlera të arsyeshme, duke ndryshuar parametrat e instalimeve në mënyrë që drita dhe hijet të jepen në zona më të mëdha, pa detaje të tepërta, etj. Nëse ka një rrjet, ju mund të përdorni një render grumbull, kur për të llogaritur imazhet janë tërhequr nga fuqia e kompjuterëve të tjerë.

render fermë

Sot është e mundur të përdoren kapacitetet e grupeve kompjuterike në distancë që ofrojnë shërbime për përpunimin grupor të skedarëve 3D. Këto janë sisteme me performancë të lartë të afta për të shfaqur skenat më komplekse dhe më të pasura në një kohë të shkurtër. Ata do të përballen me çdo efekt vizual, edhe kur krijojnë skedarë video të gjatë.

Duke kontaktuar një ofrues të shërbimeve të tilla, një listë e të cilave mund të gjendet gjithmonë në internet, duke rënë dakord për koston dhe kushtet për përgatitjen e skedarëve, mund të kurseni ndjeshëm në shpejtësinë e punës dhe të arrini nivelin e kërkuar të cilësisë së imazhit përfundimtar . Kompani të tilla kanë në dispozicion deri në disa mijëra procesorë dhe qindra terabajt RAM. Render ferma llogarit koston e punës bazuar në madhësinë e skedarit burimor dhe kohën e paraqitjes. Për shembull, kostoja e një kornize me rezolucion 1920x1080, e cila do të marrë 3 orë për t'u paraqitur në pajisjet standarde, është rreth 100 rubla. Skena realizohet brenda 8 minutave.

Zgjedhja e duhur

Përgjigja në pyetjen se si të jepet një objekt i vogël dhe i thjeshtë ose një prezantim i pasur vizual i animuar i një vendbanimi vilë kërkon një qasje të ndryshme. Në rastin e kryerjes së pavarur të një pune të tillë, është e nevojshme të zgjidhni saktë softuerin e nevojshëm dhe të kujdeseni për fuqinë e mjaftueshme të pajisjeve kompjuterike. Në çdo rast, faza e fundit e punës - përpunimi - do të varet nëse jeni të kënaqur me rezultatin përfundimtar.

Në vazhdim të programit edukativ për grafikën kompjuterike si për programues ashtu edhe për artistë, dua të flas për atë që pasqyrimi. Pyetja nuk është aq e ndërlikuar sa duket, nën prerje është një shpjegim i detajuar dhe i arritshëm!

Fillova të shkruaj artikuj që janë një program edukativ për një zhvillues lojërash. Dhe ai nxitoi, duke shkruar një artikull për të, pa treguar se çfarë është interpretimi. Prandaj, ky artikull do të jetë një paraardhës për një hyrje në shaders dhe një pikënisje në programin tonë arsimor.

Çfarë është rendering? (për programuesit)

Pra, Wikipedia jep përkufizimin e mëposhtëm: Rendering është një term në grafikën kompjuterike që i referohet procesit të marrjes së një imazhi nga një model duke përdorur një program kompjuterik.

Përkufizim mjaft i mirë, le të vazhdojmë me të. Rendering është vizualizimi. Në grafikën kompjuterike, si artistët 3D ashtu edhe programuesit e kuptojnë renderimin si krijimin e një fotografie të sheshtë - një imazh dixhital bitmap nga një skenë 3D.
Kjo është, një përgjigje jozyrtare për pyetjen tonë "Çfarë është rendering?" - kjo po merr një fotografi 2D (nuk ka rëndësi në ekran ose në skedar). Një program kompjuterik që renderon quhet renderer ose renderer.

Render

Nga ana tjetër, fjala "render" më së shpeshti i referohet rezultatit të interpretimit. Por ndonjëherë procesi quhet gjithashtu i njëjtë (vetëm në anglisht folja - render u transferua në Rusisht, është më e shkurtër dhe më e përshtatshme). Me siguri keni hasur në foto të ndryshme në internet, me mbishkrimin "Gess the render apo photo?". Kjo do të thotë një vizualizim 3D ose një fotografi e vërtetë (grafika kompjuterike ka avancuar aq shumë sa ndonjëherë nuk mund ta kuptoni).

Llojet e paraqitjes

Në varësi të mundësisë për të bërë llogaritjet paralele, ekzistojnë:

pasqyrimi me shumë fije - llogaritjet kryhen paralelisht në disa fije, në disa bërthama procesori,
paraqitje me një fije - në këtë rast, llogaritjet kryhen në një fije në mënyrë sinkrone.

Ka shumë algoritme renderimi, por të gjithë mund të ndahen në dy grupe sipas parimit të marrjes së një imazhi: rasterizimi i modeleve 3D dhe gjurmimi i rrezeve. Të dyja metodat përdoren në videolojëra. Por gjurmimi i rrezeve përdoret më shpesh jo për të marrë imazhe në kohë reale, por për të përgatitur të ashtuquajturat harta të lehta - harta të lehta që parallogariten në kohën e projektimit, dhe më pas rezultatet e parallogaritjes përdoren në kohën e ekzekutimit.

Cili është thelbi i metodave? Si funksionon rasterizimi dhe gjurmimi i rrezeve? Le të fillojmë me rasterizimin.

Rasterizimi i një modeli poligonal

Skena përbëhet nga modele të vendosura në të. Nga ana tjetër, çdo model përbëhet nga primitivë.
Mund të jenë pika, segmente, trekëndësha dhe disa primitivë të tjerë, të tillë si kuadrat për shembull. Por nëse nuk japim pika ose segmente, çdo primitiv kthehet në trekëndësha.

Detyra e rasterizuesit (programi që kryen rasterizimin) është të marrë pikselat e imazhit që rezulton nga këta primitivë. Rasterizimi në kontekstin e tubacionit grafik ndodh pas shader-it të kulmit dhe para shader-it të fragmentit ().

*ndoshta artikulli tjetër do të jetë analiza e tubacionit grafik që premtova, shkruani në komente nëse nevojitet një analizë e tillë, do të jetë e këndshme dhe e dobishme për mua të di se sa njerëz janë të interesuar për të gjithë këtë. Kam bërë një faqe të veçantë ku ka një listë të temave të diskutuara dhe të ardhshme -

Në rastin e një segmenti, duhet të merrni pikselat e vijës që lidh dy pika, në rastin e një trekëndëshi, pikselët që janë brenda tij. Për problemin e parë përdoret algoritmi Bresenham, për të dytin mund të përdoret algoritmi i fshirjes së vijave të drejta ose i kontrollit të koordinatave barycentrike.

Një model kompleks karakteresh përbëhet nga trekëndëshat më të vegjël dhe rasterizuesi gjeneron një pamje plotësisht të besueshme prej tij. Pse të shqetësoheni me gjurmimin e rrezeve atëherë? Pse të mos rasterizoni gjithçka? Dhe çështja është kjo, rasterizuesi njeh vetëm biznesin e tij rutinë, trekëndëshat - në pixel. Nuk di asgjë për objektet pranë trekëndëshit.

Dhe kjo do të thotë se ai nuk është në gjendje të marrë parasysh të gjitha proceset fizike që ndodhin në botën reale. Këto procese ndikojnë drejtpërdrejt në imazh. Reflektime, reflekse, hije, shpërndarje nëntokësore dhe më shumë! Gjithçka pa të cilën do të shohim vetëm modele plastike në vakum ...
Dhe lojtarët duan grafoni! Lojtarët kanë nevojë për fotorealizëm!

Dhe programuesit e grafikës duhet të shpikin teknika të ndryshme për të arritur afërsinë me fotorealizmin. Për ta bërë këtë, programet shader përdorin tekstura që parallogaritin të dhëna të ndryshme të dritës, reflektimit, hijes dhe shpërndarjes nëntokësore.

Nga ana tjetër, gjurmimi i rrezeve bën të mundur llogaritjen e këtyre të dhënave, por me koston e më shumë kohës së llogaritjes, gjë që nuk mund të bëhet në kohën e ekzekutimit. Le të shohim se çfarë është kjo metodë.

gjurmimi i rrezeve gjurmimi i rrezeve)

Ju kujtohet dualizmi i valëve korpuskulare? Më lejoni t'ju kujtoj se cili është thelbi: drita sillet si valë dhe si një rrjedhë grimcash - fotone. Pra gjurmimi (nga anglishtja "gjurmë" për të gjurmuar shtegun), është një simulim i rrezeve të dritës, thënë përafërsisht. Por gjurmimi i çdo rreze drite në skenë është jopraktike dhe kërkon një kohë të papranueshme të gjatë.

Ne do të kufizohemi në një numër relativisht të vogël dhe do të gjurmojmë rrezet në drejtimet që na duhen.
Çfarë drejtimi na duhet? Ne duhet të përcaktojmë se çfarë ngjyrash do të kenë pikselët në imazhin që rezulton. Kjo do të thotë, ne e dimë numrin e rrezeve, është i barabartë me numrin e pikselëve në imazh.

Po drejtimi? Shumë thjesht, ne do të gjurmojmë rrezet sipas këndvështrimit (si drejtohet kamera jonë virtuale). Rrezja do të takohet në një moment me objektin e skenës (nëse nuk takohet, atëherë ka një piksel të errët ose një piksel qielli nga kutia qiellore, për shembull).

Me takuar një objekt, rrezja nuk e ndalon përhapjen e saj, por ndahet në tre rreze përbërëse, secila prej të cilave kontribuon në ngjyrën e një piksel në një ekran dydimensional: i reflektuar, i hijes dhe i përthyer. Numri i komponentëve të tillë përcakton thellësinë e gjurmimit dhe ndikon në cilësinë dhe fotorealizmin e imazhit. Për shkak të veçorive të saj konceptuale, metoda lejon marrjen e imazheve shumë fotorealiste, megjithatë, për shkak të intensitetit të lartë të burimit, procesi i renderimit kërkon një kohë të konsiderueshme.

Renderim për artistët

Por renderimi nuk është vetëm rendering software! E përdorin edhe artistët artizanalë. Pra, çfarë është interpretimi nga këndvështrimi i një artisti? Pothuajse njësoj si për programuesit, vetëm artistët e konceptit e bëjnë vetë. Duart. Ashtu si një renderues në një lojë video ose V-ray në Maya, artistët marrin parasysh ndriçimin, shpërndarjen nëntokësore, mjegullën dhe faktorë të tjerë që ndikojnë në ngjyrën përfundimtare të sipërfaqes.

Për shembull, fotografia e mësipërme është përpunuar në faza në këtë mënyrë: Skicë e përafërt - Linja - Ngjyra - Vëllimi - Render materialet.

Renditja e materialeve përfshin teksturimin, punën me shkëlqim - metalet, për shembull, janë më shpesh sipërfaqe shumë të lëmuara që kanë shkëlqim të qartë në skajet. Përveç gjithë kësaj, artistët përballen me rasterizimin e grafikës vektoriale, që është pothuajse e njëjtë me rasterizimin e një modeli 3D.

Rasterizimi i grafikës vektoriale

Thelbi është pothuajse i njëjtë, ka të dhëna të kthesave 2d, këto janë konturet që përcaktojnë objektet. Ne kemi një bitmap përfundimtar dhe rasterizuesi i konverton të dhënat e kurbës në piksel. Pas kësaj, ne nuk kemi asnjë mënyrë për të shkallëzuar imazhin pa humbur cilësinë.

Lexo më shumë

- një shpjegim i thjeshtë i shaders komplekse dhe të frikshme
- Një përmbledhje e dobishme e grimcave dhe një përzgjedhje e mësimeve video për krijimin e efekteve speciale në Unity3d

Pasthënie

Në këtë artikull, shpresoj të keni zotëruar kaq shumë shkronja, të keni një ide se çfarë është interpretimi, çfarë lloje të interpretimit ekzistojnë. Nëse keni ndonjë pyetje, mos ngurroni t'i pyesni ato në komente, unë patjetër do t'ju përgjigjem. Do të isha mirënjohës për sqarimet dhe indikacionet për çdo pasaktësi dhe gabim.

Origjina e termit Fjala "render" (ose "rendering") erdhi, si shumë e lidhur me teknologjitë IP, nga gjuha angleze. Vjen nga frëngjishtja e vjetër rendre, që do të thotë "të bësh", "të jap", "kthim", "kthim". Rrënjët më të thella të kësaj folje kthehen në latinishten e lashtë: re është një parashtesë që do të thotë "mbrapa" dhe guxim është "të japësh". Prandaj - një nga kuptimet e termit modern. Renderimi është gjithashtu procesi i rikrijimit të një imazhi planar bazuar në një model tredimensional që përmban informacione për vetitë fizike të një objekti - formën e tij, strukturën e sipërfaqes, ndriçimin, etj.

pasqyrimi(Përkthimi në anglisht - "vizualizimi") në grafikë kompjuterike është procesi i marrjes së një imazhi nga një model duke përdorur një program kompjuterik.

Këtu, një model është një përshkrim i çdo objekti ose fenomeni në një gjuhë të përcaktuar rreptësisht ose në formën e një strukture të dhënash. Një përshkrim i tillë mund të përmbajë të dhëna gjeometrike, pozicionin e pikës së vëzhguesit, informacione për ndriçimin, shkallën e pranisë së një substance, forcën e fushës fizike, etj.

Një shembull vizualizimi janë imazhet e hapësirës së radarit, të cilat përfaqësojnë në formën e një imazhi të dhëna të marra me anë të skanimit me radar të sipërfaqes së një trupi kozmik në rangun e valëve elektromagnetike të padukshme për syrin e njeriut.

Shpesh në grafikën kompjuterike (artistike dhe teknike), interpretimi kuptohet si krijimi i një imazhi të sheshtë (foto) bazuar në një skenë të zhvilluar 3D. Një imazh është një bitmap dixhital. Një sinonim në këtë kontekst është Vizualizimi.

Vizualizimi është një nga degët më të rëndësishme në grafikën kompjuterike dhe në praktikë është i lidhur ngushtë me pjesën tjetër. Në mënyrë tipike, paketat e softuerit të modelimit 3D dhe animacionit përfshijnë gjithashtu një funksion rendering. Ka produkte të veçanta softuerike që kryejnë renderim.

Në varësi të qëllimit, renderimi paraprak dallohet si një proces renderimi mjaft i ngadaltë, i cili përdoret kryesisht gjatë krijimit të videos, dhe rendering në modalitet real, që përdoret në lojërat kompjuterike. Ky i fundit shpesh përdor përshpejtues 3D.

Karakteristikat e paraqitjes

Do të duhet shumë kohë për ta sjellë skicën paraprake në përsosmëri - kohëzgjatja e përpunimit të imazheve komplekse nga një kompjuter mund të arrijë disa orë. Gjatë kësaj periudhe ka:

ngjyrosje
detajimi i elementeve të vegjël
përpunimi i efekteve të ndriçimit - reflektimet e përrenjve, hijeve dhe të tjera
shfaqja e kushteve klimatike
zbatimi i detajeve të tjera për të rritur realizmin.

Kompleksiteti i përpunimit ndikon në formimin e çmimit të vizualizimit 3d, sa më shumë kohë të duhet, aq më e shtrenjtë do të jetë puna në projekt. Kurdoherë që është e mundur, modeluesit thjeshtojnë procesin e interpretimit, për shembull, llogaritin momente individuale ose përdorin mjete të tjera për të reduktuar kohën e renderimit pa kompromentuar cilësinë e tij.

Kush po jep?

Profesioni më i zakonshëm që kërkon të dini se si të rendisni është "3D designer". Një specialist i këtij lloji mund të krijojë gjithçka: nga një flamur elementar deri te modelet e lojërave kompjuterike.

Dhe, natyrisht, një projektues 3D merret jo vetëm me paraqitjen, por edhe me të gjitha fazat e mëparshme të krijimit të grafikës 3D, përkatësisht: modelimin, teksturimin, ndriçimin, animacionin dhe vetëm pas kësaj - vizualizimin.

Megjithatë, një projektues 3D nuk punon me formula matematikore dhe fizike, duke i përshkruar ato në gjuhë programimi. E gjithë kjo bëhet për të nga programet e përpiluesit (3D Max, Maya, Cinema 4D, Zbrush, Blender, etj.) dhe bibliotekat tashmë të shkruara të vetive fizike (ODE, Newton, PhysX, Bullet, etj.).

Më vete, midis programeve të listuara më sipër që ju lejojnë të krijoni grafikë 3D, duhet të theksoni programin falas OGRE 3D - motorë grafikë posaçërisht për paraqitje, me të cilët jo vetëm që mund të krijoni "foto", por edhe të zbatoni një të tërë, dhe shumica më e rëndësishmja, një lojë kompjuterike e plotë. Për shembull, Torchlight përdor OGRE si motorin e tij të lojës.

Epo, për përpunimin e një sasie dhe cilësie të tillë të skenave grafike, një kompjuter desktop nuk do të mjaftojë, prandaj kohët e fundit nuk janë bërë vetëm programe për renderim, por edhe shërbime për përpunimin e proceseve të tyre, siç është një "fermë render". Dhe vlen të përmendet se kënaqësia nuk është e lirë, pavarësisht çmimeve të ulëta të fermës së renderit, çmimi i renderimit është mjaft mbresëlënës - 3.9 cent / GHz-orë.

Llojet e paraqitjes: online dhe para-rendering

Programet e përdorura për paraqitje në internet përdorin kryesisht burimet e kartës grafike dhe RAM-it të kompjuterit dhe, në një masë më të vogël, të procesorit. Për renderimin e skenave që janë më komplekse vizualisht, si dhe ku çështja e shpejtësisë nuk është aq e rëndësishme, kur cilësia e renderit është shumë më e rëndësishme, përdoren metoda dhe programe të tjera të renderimit. Në këtë rast, përdoret fuqia e plotë e procesorëve me shumë bërthama, vendosen parametrat më të lartë për zgjidhjen e teksturës dhe llogaritjen e ndriçimit. Pas-përpunimi i renderit shpesh përdoret për të arritur një shkallë të lartë të fotorealizmit ose efektin e dëshiruar artistik. Metodat e paraqitjes së skenës Zgjedhja e metodave të imazhit varet nga detyra specifike dhe shpesh nga preferencat personale dhe përvoja e interpretuesit.

Gjithnjë e më shumë sisteme të reja renderimi po zhvillohen - ose shumë të specializuara ose universale. Sot, programet më të zakonshme të interpretimit bazohen në tre metoda kryesore llogaritëse: Rasterizimi (Scanline) - një metodë në të cilën një imazh krijohet duke dhënë jo pika individuale pikselësh, por fytyra të tëra poligonesh dhe zona të mëdha sipërfaqesh. Teksturat që përcaktojnë vetitë e objekteve, si drita në skenë, fiksohen si të dhëna të pandryshueshme. Imazhi që rezulton shpesh nuk pasqyron ndryshimet e perspektivës në ndriçimin, thellësinë e fushës, etj. Më së shpeshti përdoret në sistemet për paraqitjen e skenave në lojëra dhe në prodhimin e videove. Raytracing - fizika e skenës llogaritet në bazë të rrezeve që dalin nga thjerrëza e kamerës virtuale dhe analizës së ndërveprimit të secilës rreze me objektet që has në skenë. Në varësi të sasisë dhe cilësisë së "kërcimeve" të tilla, simulohen reflektimi ose thyerja e dritës, ngjyra e saj, ngopja etj.. Cilësia e imazhit që rezulton është shumë më e lartë në krahasim me rasterizimin, por ju duhet të paguani për realizmin e saj. me një rritje të konsumit të burimeve. Llogaritja e dritës së reflektuar (Radiositeti) - çdo pikë, çdo piksel i imazhit është i pajisur me një ngjyrë që nuk varet nga kamera. Ai ndikohet nga burimet globale dhe lokale të dritës dhe mjedisi. Kjo metodë bën të mundur llogaritjen e pamjes së ngjyrave dhe reflektimeve të dritës nga objektet ngjitur në sipërfaqen e modelit. Praktika tregon se sistemet më të avancuara dhe më të njohura të paraqitjes përdorin një kombinim të të gjitha ose metodave kryesore. Kjo ju lejon të arrini fotorealizëm dhe besueshmëri maksimale në shfaqjen e proceseve fizike në një skenë të caktuar.

02tetor

Çfarë është Render (Rendering)

Render (Rendering) është procesi i krijimit të një imazhi përfundimtar ose sekuencës së imazheve nga të dhënat 2D ose 3D. Ky proces zhvillohet duke përdorur programe kompjuterike dhe shpesh shoqërohet me llogaritje të vështira teknike që bien në fuqinë kompjuterike të kompjuterit ose në komponentët e tij individualë.

Procesi i renderimit është i pranishëm në një mënyrë ose në një tjetër në fusha të ndryshme të veprimtarisë profesionale, qoftë industria e filmit, industria e videolojërave, apo video blogimi. Shpesh, renderi është faza e fundit ose e parafundit në punën në projekt, pas së cilës puna konsiderohet e përfunduar ose ka nevojë për pak përpunim. Vlen gjithashtu të theksohet se shpesh jo vetë procesi i renderimit quhet render, por më tepër një fazë tashmë e përfunduar e këtij procesi ose rezultati i tij përfundimtar.

fjalët "Render".

Fjala Render (Rendering) është anglicizëm, i cili shpesh përkthehet në rusisht me fjalën " Vizualizimi”.

Çfarë është Rendering në 3D?

Më shpesh, kur flasim për renderim, nënkuptojmë paraqitjen në grafikë 3D. Duhet të theksohet menjëherë se në fakt, në paraqitjen 3D nuk ka tre dimensione si të tilla, të cilat shpesh mund t'i shohim në një kinema me syze speciale. Parashtesa "3D" në emër na tregon më tepër për mënyrën e krijimit të një renderi, i cili përdor objekte 3-dimensionale të krijuara në programet kompjuterike për modelimin 3D. E thënë thjesht, në fund, ne ende marrim një imazh 2D ose sekuencën e tyre (video) që është krijuar (renderuar) bazuar në një model ose skenë 3D.

Renderimi është një nga fazat teknikisht më të vështira në punën me grafikë 3D. Për ta shpjeguar këtë operacion me terma të thjeshtë, mund të bëjmë një analogji me punën e fotografëve. Në mënyrë që fotografia të shfaqet në të gjithë lavdinë e saj, fotografi duhet të kalojë disa hapa teknikë, për shembull, zhvillimi i filmit ose printimi në një printer. Përafërsisht të njëjtat faza teknike rëndohen nga artistë 3d, të cilët për të krijuar imazhin përfundimtar kalojnë fazën e vendosjes së renderit dhe vetë procesit të renderimit.

Ndërtimi i imazhit.

Siç u përmend më herët, renderimi është një nga fazat teknike më të vështira, sepse gjatë renderimit ka llogaritje komplekse matematikore të kryera nga motori i renderit. Në këtë fazë, motori i përkthen të dhënat matematikore rreth skenës në imazhin përfundimtar 2D. Gjatë procesit, gjeometria 3d e skenës, teksturat dhe të dhënat e dritës konvertohen në informacion të kombinuar në lidhje me vlerën e ngjyrës së çdo piksel në një imazh 2D. Me fjalë të tjera, motori, bazuar në të dhënat që disponon, llogarit se çfarë ngjyre duhet të lyhet çdo piksel i imazhit për të marrë një pamje komplekse, të bukur dhe të plotë.

Llojet bazë të paraqitjes:

Në nivel global, ekzistojnë dy lloje kryesore të paraqitjes, dallimet kryesore janë shpejtësia me të cilën imazhi jepet dhe finalizohet, si dhe cilësia e figurës.

Çfarë është Rendering në kohë reale?

Renderimi në kohë reale shpesh përdoret gjerësisht në lojëra dhe grafika interaktive, ku imazhi duhet të jepet me shpejtësinë më të lartë të mundshme dhe të shfaqet në formën e tij përfundimtare në ekranin e monitorit menjëherë.

Meqenëse faktori kryesor në këtë lloj interpretimi është ndërveprimi i përdoruesit, imazhi duhet të jepet pa vonesë dhe pothuajse në kohë reale, pasi është e pamundur të parashikohet me saktësi sjellja e lojtarit dhe se si ai do të ndërveprojë me lojën ose me interaktivin. skenë. Në mënyrë që një skenë ose lojë interaktive të funksionojë pa probleme, pa kërcitje dhe ngadalësi, motori 3D duhet të japë imazhin me një shpejtësi prej të paktën 20-25 korniza për sekondë. Nëse shpejtësia e renderit është nën 20 korniza, atëherë përdoruesi do të ndjejë siklet nga skena, duke parë dridhjet dhe lëvizjet e ngadalta.

Procesi i optimizimit luan një rol të madh në krijimin e interpretimit të qetë në lojëra dhe skena interaktive. Për të arritur shpejtësinë e dëshiruar të renderimit, zhvilluesit përdorin truke të ndryshme për të zvogëluar ngarkesën në motorin e renderit, duke u përpjekur të zvogëlojnë numrin e detyruar të paraqitjeve. Kjo përfshin uljen e cilësisë së modeleve dhe teksturave 3D, si dhe shkrimin e disa informacioneve të lehta dhe të përplasura në hartat e teksturave të para-pjekura. Vlen gjithashtu të theksohet se pjesa kryesore e ngarkesës gjatë renderimit në kohë reale bie në pajisje të specializuara grafike (karta video - GPU), e cila zvogëlon ngarkesën nga njësia qendrore e përpunimit (CPU) dhe liron fuqinë e saj llogaritëse për të tjerët. detyrat.

Çfarë është Prerender?

Para-renderimi përdoret kur shpejtësia nuk është prioritet dhe nuk ka nevojë për interaktivitet. Ky lloj renderuesi përdoret më shpesh në industrinë e filmit, kur punoni me animacion dhe efekte vizuale komplekse, si dhe ku nevojitet fotorealizëm dhe cilësi shumë e lartë e imazhit.

Ndryshe nga Rendering në kohë reale, ku ngarkesa kryesore ra në kartat grafike (GPU) Në paraqitjen paraprake, ngarkesa bie në njësinë qendrore të përpunimit (CPU) dhe shpejtësia e interpretimit varet nga numri i bërthamave, multithreading dhe performanca e procesorit.

Shpesh ndodh që koha e renderimit të një kornize zgjat disa orë apo edhe disa ditë. Në këtë rast, artistët 3D kanë nevojë për pak ose aspak optimizim dhe mund të përdorin modelet 3D me cilësi më të lartë, si dhe hartat e teksturave me rezolucion shumë të lartë. Si rezultat, fotografia është shumë më e mirë dhe më foto-realiste në krahasim me paraqitjen në kohë reale.

Softueri i paraqitjes.

Tani, në treg ka një numër të madh motorësh rendering, të cilët ndryshojnë mes tyre në shpejtësinë, cilësinë e imazhit dhe lehtësinë e përdorimit.

Si rregull, motorët render ndërtohen në programe të mëdha grafike 3D dhe kanë një potencial të madh. Ndër programet (paketat) më të njohura 3D ka softuer të tillë si:

3ds Max;
Maya;
blender;
kinema 4d dhe etj.

Shumë nga këto paketa 3D kanë motorë render të përfshirë tashmë. Për shembull, motori i renderit Mental Ray është i pranishëm në paketën 3Ds Max. Gjithashtu, pothuajse çdo motor renderi popullor mund të lidhet me paketat më të njohura 3D. Motorët e njohur të renderit përfshijnë:

Rrezet V;
rreze mendore;
interpretues i koronës dhe etj.

Dëshiroj të vërej se megjithëse procesi i paraqitjes ka gabime matematikore shumë komplekse, zhvilluesit e programeve të paraqitjes 3D po përpiqen në çdo mënyrë të mundshme t'i shpëtojnë artistët 3D nga puna me matematikën komplekse të programit themelor të renderimit. Ata përpiqen të ofrojnë cilësime parametrike të interpretimit relativisht të lehtë për t'u kuptuar, si dhe grupe materiale dhe ndriçimi dhe biblioteka.

Shumë motorë render kanë gjetur famë në fusha të caktuara të punës me grafikë 3D. Kështu, për shembull, "V-ray" është shumë i popullarizuar me renderuesit arkitektonikë, për shkak të pranisë së një numri të madh materialesh për vizualizimin arkitektonik dhe, në përgjithësi, cilësisë së mirë të interpretimit.

metodat e vizualizimit.

Shumica e motorëve render përdorin tre metoda kryesore të llogaritjes. Secila prej tyre ka avantazhet dhe disavantazhet e veta, por të treja metodat kanë të drejtë të përdoren në situata të caktuara.

1. Scanline (scanline).

Rendering Scanline është zgjedhja e atyre që kanë përparësi shpejtësinë mbi cilësinë. Për shkak të shpejtësisë së tij, ky lloj renderimi përdoret shpesh në video lojëra dhe skena interaktive, si dhe në portat e shikimit të paketave të ndryshme 3D. Me një përshtatës video moderne, ky lloj renderuesi mund të prodhojë një imazh të qëndrueshëm dhe të qetë në kohë reale me një frekuencë prej 30 kornizash për sekondë dhe më të lartë.

Algoritmi i punës:

Në vend që të përkthehet "piksel pas piksel", algoritmi i interpretuesit "scanline" është që ai përcakton sipërfaqen e dukshme në grafikë 3D, dhe duke punuar në parimin "rresht pas rreshti", së pari rendit poligonet e nevojshme për paraqitje me Y më të lartë. koordinata, e cila i përket shumëkëndëshit të dhënë, pas së cilës, çdo rresht i figurës llogaritet duke e prerë rreshtin me shumëkëndëshin që është më afër kamerës. Shumëkëndëshat që nuk janë më të dukshëm hiqen ndërsa lëvizni nga një rresht në tjetrin.

Avantazhi i këtij algoritmi është se nuk ka nevojë të transferohen koordinatat e secilës kulm nga memoria kryesore në atë të punës, dhe koordinatat e vetëm atyre kulmeve që bien në zonën e dukshmërisë dhe renderimit transmetohen.

2. Raytrace (raytrace).

Ky lloj renderi është krijuar për ata që duan të marrin një fotografi me cilësinë më të lartë dhe renderim të detajuar. Renditja e këtij lloji të veçantë është shumë e popullarizuar në mesin e adhuruesve të fotorealizmit dhe vlen të përmendet se nuk është e rastësishme. Shumë shpesh, me ndihmën e paraqitjes së gjurmës së rrezeve, ne mund të shohim pamje mahnitëse realiste të natyrës dhe arkitekturës, të cilat jo të gjithë mund t'i dallojnë nga fotografia, për më tepër, shpesh është metoda e gjurmës së rrezeve që përdoret për të punuar në grafikë në rimorkio CG ose filma.

Fatkeqësisht, për hir të cilësisë, ky algoritëm i paraqitjes është shumë i ngadaltë dhe nuk mund të përdoret ende në grafikë në kohë reale.

Algoritmi i punës:

Ideja e algoritmit Raytrace është që për çdo piksel në ekranin e kushtëzuar, një ose më shumë rreze gjurmohen nga kamera në objektin më të afërt tredimensional. Rrezja e dritës më pas kalon nëpër një numër të caktuar kërcimesh, të cilat mund të përfshijnë reflektime ose përthyerje në varësi të materialeve të skenës. Ngjyra e çdo piksel llogaritet algoritmikisht bazuar në ndërveprimin e rrezes së dritës me objektet në rrugën e saj të gjurmuar.

Metoda Raycast.

Algoritmi funksionon në bazë të "hedhjes" së rrezeve si nga sytë e vëzhguesit, përmes çdo piksel të ekranit dhe gjetjes së objektit më të afërt që bllokon rrugën e një rrezeje të tillë. Duke përdorur vetitë e objektit, materialin e tij dhe ndriçimin e skenës, marrim ngjyrën e dëshiruar të pikselit.

Ndodh shpesh që "metoda e gjurmimit të rrezeve" (raytrace) të ngatërrohet me metodën e "hedhjes me rreze". Por në fakt, "raycasting" (metoda e hedhjes së një rrezeje) është në fakt një metodë e thjeshtuar "raytrace", në të cilën nuk ka përpunim të mëtejshëm të rrezeve të kthyera ose të thyera, por llogaritet vetëm sipërfaqja e parë në rrugën e rrezes.

3. Radioziteti.

Në vend të "metodës së gjurmimit të rrezeve", interpretimi në këtë metodë funksionon në mënyrë të pavarur nga kamera dhe është i orientuar nga objekti, ndryshe nga metoda "piksel për piksel". Funksioni kryesor i "radiozitetit" është të simulojë më saktë ngjyrën e sipërfaqes duke marrë parasysh ndriçimin indirekt (kërcimi i dritës së shpërndarë).

Përparësitë e "radiozitetit" janë hijet e buta të shkallëzuara dhe reflektimet e ngjyrave në objekt, që vijnë nga objekte me ngjyra të ndezura aty pranë.

Praktika e përdorimit të metodës Radiosity dhe Raytrace së bashku për të arritur paraqitjet më mbresëlënëse dhe fotorealiste është mjaft e popullarizuar.

Çfarë është Video Rendering?

Ndonjëherë, shprehja "render" përdoret jo vetëm kur punoni me grafikë kompjuterike 3D, por edhe kur punoni me skedarë video. Procesi i paraqitjes së videos fillon kur përdoruesi i redaktuesit të videos të ketë përfunduar punën në skedarin e videos, të vendosë të gjithë parametrat që i nevojiten, pjesët zanore dhe efektet vizuale. Në fakt, gjithçka që mbetet është të kombinoni gjithçka që bëhet në një skedar video. Ky proces mund të krahasohet me punën e një programuesi, kur ai shkroi kodin, pas së cilës mbetet vetëm përpilimi i të gjithë kodit në një program pune.

Ashtu si një projektues 3D dhe një përdorues i një redaktuesi video, procesi i paraqitjes është automatik dhe pa ndërhyrjen e përdoruesit. Gjithçka që kërkohet është të vendosni disa parametra përpara se të filloni.

Shpejtësia e paraqitjes së videos varet nga kohëzgjatja dhe cilësia që kërkohet për daljen. Në thelb, pjesa më e madhe e llogaritjes bie në fuqinë e procesorit qendror, prandaj, shpejtësia e paraqitjes së videos varet nga performanca e saj.

Kategoritë: , // nga