Ре́ндеринг или отрисовка (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 электромагнитных волн, невидимых человеческим глазом.
Часто в компьютерной графике (художественной и технической) под рендерингом (3D-рендерингом) понимают создание плоской картинки — цифрового растрового изображения — по разработанной 3D-сцене. 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 трёхмерного 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, например в Vegas Pro, и рендеринг в режиме реального времени, например, в компьютерных играх. Последний часто использует 3D-ускорители.
Компьютерная программа, производящая рендеринг, называется рендером (англ. render) или рендерером (англ. renderer).
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.
RenderMan | mental ray | YafaRay | V-Ray | finalRender | Brazil R/S | Turtle | Maxwell Render | Fryrender | Indigo Renderer | LuxRender | Kerkythea | Gelato (разработка прекращена) | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
совместим с 3ds Max | Да, через MaxMan | встроен | Нет | Да | Да | Да | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
совместим с Maya | Да, через RenderMan Artist Tools | встроен | Нет | Да | Да | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | Да | |
совместим с Softimage | Да, через XSIMan | встроен | Нет | Да | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Нет | |
совместим с Houdini | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Нет | Нет | |
совместим с LightWave | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Нет | Нет | Нет | |
совместим с Blender | Да | Нет | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Да | Нет |
совместим с SketchUp | Нет | Нет | Нет | Да | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | Нет |
совместим с Cinema 4D | Да (начиная с 11-й версии) | Да | Нет | Да | Да | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Нет, заморожен | Нет |
платформа | Microsoft Windows, Linux, Mac OS X | Microsoft Windows, Mac OS X | Microsoft Windows, Linux, Mac OS X | ||||||||||
физическая корректность модели | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Нет | |
scanline | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Нет | Да |
raytrace | очень медленный | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Нет | Нет | Нет | Нет | Да | Да |
алгоритмы Global Illumination или свои алгоритмы | Photon, Final Gather (Quasi-Montecarlo) | Photon map, pathtracing, Bidirectional, SPPM | Light Cache, Photon Map, Irradiance Map, Brute Force (Quasi-Montecarlo) | Hyper Global Illumination, Adaptive Quasi-Montecarlo, Image, Quasi Monte-Carlo | Quasi-Montecarlo, PhotonMapping | Photon Map, Final Gather | Metropolis Light Transport | Metropolis Light Transport | Metropolis Light Transport | Metropolis Light Transport, Bidirectional Path Tracing | |||
Camera — Depth of Field (DOF) | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
Camera — Motion Blur (vector pass) | очень быстрый | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | быстрый | |
Displacement | быстрый | Да | Да | медленный, 2d и 3d | медленный | Нет | быстрый | Да | Да | Да | Да | быстрый | |
Area Light | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | ||
Glossy Reflect/Refract | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
SubSurface Scattering (SSS) | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да | Да |
Standalone | Да | Да | Нет | 2005 года (сырая) | Нет | Нет | Нет | Да | Да | Да | Да | Да | |
текущая версия | 13.5,2,2 | 3.10 | 0.1.1 (0.1.2 Beta 5a) | 3.6 (3ds Max) 2.0 (Maya) |
Stage-2 | 2 | 4.01 | 1.61 | 1.91 | 1.0.9 | v1.5 | Kerkythea 2008 Echo | 2.2 |
год выпуска | 1987 | 1986 | 2005 | 2000 | 2002 | 2000 | 2003 | 2007 (?) | 2006 (?) | 2006 | 2015 | 2008 | 2003 |
библиотека материалов | Нет | 33 My mentalRay | в разработке | 100+ vray-materials | 30 оф. сайт | 113 оф. сайт (недоступная ссылка) | Нет | 3200+ оф. сайт | 110 оф. сайт | 80 оф. сайт | 61 оф. сайт | Нет | |
основан на технологии | liquidlight | Metropolis Light Transport | |||||||||||
normal mapping | Да | Да | Да | ||||||||||
IBL/HDRI Lighting | Да | Да | Да | Да | |||||||||
Physical sky/sun | Да | Да | Да | Да | Да | ||||||||
официальный сайт | renderman.pixar.com | YafaRay.org | vray.com chaosgroup.com |
MaxwellRender.com | Fryrender.com | IndigoRenderer.com | LuxRender.net | kerkythea.net | |||||
страна производитель | США | Германия | Корея | Болгария | Германия | США | Швеция | Испания | Испания | США | |||
стоимость $ | 3500 | 195 | бесплатное, LGPL 2.1 | 800—1385 (в зависимости от 3D-пакета) |
1000 | 735 | 1500 | 995 | 1200 | 295€ | бесплатное, GNU | бесплатное | бесплатное |
основное преимущество | бесплатное | Baking высокая скорость (не очень высокое качество) | Группы источников освещения, влияние которых на изображение можно регулировать непосредственно во время рендеринга, различные эффекты постобработки и имитации различных фотоплёнок, применяемые "на лету";
Свободное ПО с открытым исходным кодом |
бесплатное | |||||||||
компания производитель | Pixar | mental images (c 2008 NVIDIA) | YafaRay | Chaos Group | Cebas | SplutterFish | Illuminate Labs | Next Limit | Feversoft | NVIDIA |
В этой статье или разделе имеется список источников или внешних ссылок, но источники отдельных утверждений остаются неясными из-за отсутствия сносок. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .