Үзүүлэнгийн процесс нь компьютерийн график боловсруулах мөчлөгт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Бид энд хэтэрхий гүнзгийрүү орохгүй, гэвч CG графикын хэлэлцүүлгийг дор хаяж 3D дүрсийг үзүүлэх арга, аргуудын талаар ярихгүй.
Хөгжиж буй кино шиг
Рэндэрлэх нь 3D үйлдвэрлэлийн технологийн хамгийн нарийн төвөгтэй талбар юм. Гэхдээ энэ нь яг ижил төстэй нөхцөлд ойлгоход хялбар байдаг: Кино зурагчин дэлгэцэн дээр гарч ирэхээсээ өмнө зураг зурах, хэвлэсэн байх ёстой. Компьютерийн график мэргэжилтнүүд ижил төстэй байдалд дарагдсан хэрэгцээ.
Зураач 3D дүр төрхөөр ажиллаж байх үед түүний загвар нь яг л гурван хэмжээст орон зайд цэгүүд болон гадаргуу (ялангуяа, оройн ба полигон) -ын математик дүрслэлийг илэрхийлдэг.
Дүрсний нэр томъёо нь 3D програм хангамжийн багц render-ээр гүйцэтгэсэн тооцооллыг математикийн ойролцоогоор 2D дүрстэй дүрсийг хөрвүүлэхийг хэлнэ. Үйл явцын туршид дүрсийн орон зайн, барзгар, гэрэлтүүлгийн мэдээллийг нэгтгэн пиксел бүрийн өнгөний утгыг хавтгай дүрст дүрслэхэд хослуулсан болно.
Рэндэрлэх хоёр хэлбэр
Үндсэн хоёр хэлбэр байдаг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн гол ялгаа нь зургийг тооцоолох, эцэслэн боловсруулах хурд юм.
- Real-Time Rendering: Real-Time Rendering нь тоглоом болон интерактив графикт хамгийн их хэрэглэгддэг бөгөөд 3D дүрслэлийг маш хурдтай хурдаар тооцоолох ёстой.
- Интерактив: Тоглогч тоглоомын орчинтой хэрхэн харилцахаа урьдчилан таамаглах боломжгүй тул дүрсийг "бодит цаг" -д үзүүлэх ёстой.
- Түргэний асуудал: Шахмалыг харахын тулд секундэнд хамгийн багадаа 18 - 20 хүрээг дэлгэцэнд үзүүлэх ёстой. Үүнээс бага зүйл болон үйлдэл нь тасралтгүй гарна.
- Аргууд: Бодит цаг хугацааны рингер нь тусгай зориулалтын график тоног төхөөрөмж (GPUs) -аар эрс сайжирч, аль болох их хэмжээний мэдээллийг урьдчилан хөрвүүлэх боломжтой. Тоглоомын орчны гэрэлтүүлгийн мэдээллийг их хэмжээгээр тооцоолж урьдчилан тооцоолж, "шатаасан" нь хурдыг сайжруулахын тулд хүрээлэн буй орчны текст файлд шууд "шатаасан".
- Оффлайн эсвэл Урьдчилсан Рендер: Офлайн узэгдлийг хурд нь асуудал багатай нөхцөлд хэрэглэгддэг бөгөөд тооцоолол нь ихэвчлэн тусгай зориулалтын график төхөөрөмжөөс илүү олон цөмт процессор ашиглан гүйцэтгэдэг.
- Урьдчилан таамаглах чадвар: Зурган дээр харуулах нарийн фотографи, илүү өндөр стандартад нийцсэн хөдөлгөөнт дүрс, нөлөө зэргийг харуулдаг. Франсис бүрт юу харагдахыг урьдчилан таамаглах аргагүй байдаг тул том студи нь тус бүрт 90 хүртэлх цагийг тусгайлан зориулж хийдэг гэдгийг мэддэг.
- Фоторализм: Илүү нээлттэй цаг хугацааны хүрээнд офлайн рингер явагддаг тул бодит цагийн зураглалаас илүү photorealism-ээс өндөр түвшинд хүрч чаддаг. Бодит байдал, орчин, тэдгээрийн холбогдох бүтэц, гэрэл нь ихэвчлэн полигоны тоо өндөр, 4 к (буюу түүнээс дээш) өндөр нарийвчлалтай бүтэцтэй файлуудыг зөвшөөрдөг.
Рэндэрлэх аргууд
Ихэнх рэндэрлэхэд ашигладаг үндсэн гурван тооцооллын арга байдаг. Тус бүр өөрийн гэсэн давуу ба сул талуудтай бөгөөд зарим нөхцөлд гурван боломжит сонголтуудыг хийдэг.
- Scanline (эсвэл растерчлах): Шугамын рентген зураг нь хурд шаардагдах үед хэрэглэгддэг бөгөөд энэ нь бодит цагийн зураглал, интерактив графикийг сонгох арга юм. Зургийн пикселээр пиксел зурахын оронд scanline диаграмуудыг polygon дээр полигон дээр үндэслэн тооцоолно. Урьдчилан боловсруулсан гэрэлтүүлэгтэй холбоотой сканнерын аргууд нь секундэд 60 фрэйм буюу дээд зэрэглэлийн график карт дээр илүү хурдтай байх боломжтой.
- Raytracing: Raytracing нь, дүрсэн дэх пиксел бүрт гэрлийн нэг (буюу түүнээс дээш) цацрагийг хамгийн ойрхон 3D объект хүртэл камераас нь шалгана . Гэрлийн цацраг нь 3D дүрснээс хамааран гэрэлтэлтийг тооцоолох боломжтой "bounces" тоогоор дамжуулагдана. Пиксел тус бүрийн өнгийг объектуудтай харьцах алгоритм дээр үндэслэн тооцоолсон. Raytracing нь scanline-ээс илүү photorealism-ээс илүү боловч илүү хурдан болдог.
- Цацраг туяа : Рентртрациас ялгаатай нь радио холбоо нь камераас хамааралгүй, пикелел-пикселээс илүү гадаргуутай байдаг. Радиографийн үндсэн функц нь шууд бус гэрэлтүүлгийг тооцоолох замаар гадаргуугийн өнгөөр илүү нарийвчлалтай загварчлах явдал юм. Цацраг туяа нь ихэвчлэн зөөлөн өнгөлсөн сүүдэр, өнгөт цус алдалтаар тодорхойлогддог. Хурц өнгөтэй объектууд нь ойролцоох гадаргуу дээр "цус алддаг" байдаг.
- Практикт цацраг туяа, цацраг туяа зэргийг ихэвчлэн фотомиализмын түвшинд хүрэхийн тулд систем тус бүрийн давуу талыг ашиглана.
Програм хангамжийг үзүүлэх
Хэдийгээр рэндэрлэл нь маш нарийн тооцоолол дээр тулгуурладаг боловч өнөөгийн програм хангамж нь үндсэндээ математикийн суурьтай ажиллах шаардлагагүй болохоор параметрүүдийг ойлгоход хялбар байдаг. Үзүүлэх хөдөлгүүр нь бүх томоохон 3D програмын цуглуулгад багтдаг бөгөөд тэдгээрийн дийлэнх нь photorealism гайхалтай түвшинд хүрэхийн тулд материал болон гэрэлтүүлгийн багцыг агуулдаг.
Хамгийн түгээмэл хоёр хөдөлгүүр нь:
- Mental Ray - Autodesk Maya-тэй савласан. Mental Ray нь маш олон талын, харьцангуй хурдан бөгөөд магадгүй хөрсний тархалтыг шаарддаг тэмдэгт дүрсийг хамгийн чадварлаг үзүүлэгч байх магадлалтай. Сэтгэцийн цацраг туяа нь "туяаргах" болон "дэлхийн гэрэлтүүлэг" (радио холбоо) хослолын хослолыг ашигладаг.
- V-Ray - Та 3DS Max-тэй хамт хэрэглэгддэг V-Ray-г ихэвчлэн хослуулсан архитектурын дүрслэл болон хүрээлэн буй орчны хувьд хосгүй байдаг. VRay-ийн гол давуу тал нь өрсөлдөгчийнх нь гэрэлтүүлгийн хэрэгсэл, архитектурын өргөн хүрээтэй номын сан юм.
Рэндэрлэх нь техникийн асуудал боловч зарим нэг нийтлэг арга техникийг илүү гүнзгийрүүлж эхлэх үед маш сонирхолтой байж болно.