Понятие «рендер». Настройки установок «рендеринга» в графическом редакторе «3Ds Max»

Ре́ндеринг 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 22радарные"радарные космические снимки, представляющие в виде изображения данные, полученные посредством радиолокационного сканирования поверхности космического тела, в диапазоне электро-магнитных волн, невидимых человеческим глазом.

Часто в компьютерной графике (художественной и технической) под рендерингом (3D-рендерингом) понимают создание плоского изображения (картинки) по разработанной 3D-сцене. Изображение — это цифровое растровое изображение. 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 трехмерного 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, и рендеринг в режиме реального времени, применяемый в компьютерных играх. Последний часто использует 3D-ускорители.

Компьютерная программа, производящая рендеринг, называется рендер ом (англ. render) или рендерер ом (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:

• Растеризация (англ. rasterization) совместно с методом сканирования строк (Scanline rendering (англ.)). Визуализация производится проецированием объектов сцены на экран без рассмотрения эффекта перспективы относительно наблюдателя.

• Ray casting (рейкастинг) (%BA%22."англHYPERLINK "%BA%22англHYPERLINK%20%22http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B3%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA%22.". ray casting). Сцена рассматривается, как наблюдаемая из определённой точки. Из точки наблюдения на объекты сцены направляются лучи, с помощью которых определяется цвет пиксела на двумерном экране. При этом лучи прекращают своё распространение (в отличие от метода обратного трассирования), когда достигают любого объекта сцены либо её фона. Возможно использование каких-либо очень простых способов добавления оптических эффектов. Эффект перспективы получается естественным образом в случае, когда бросаемые лучи запускаются под углом, зависящим от положения пикселя на экране и максимального угла обзора камеры.

• Трассировка лучей (англ. rayHYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Ray_tracing_(graphics)" HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Ray_tracing_(graphics)"tracing) похожа на метод бросания лучей. Из точки наблюдения на объекты сцены направляются лучи, с помощью которых определяется цвет пиксела на двумерном экране. Но при этом луч не прекращает своё распространение, а разделяется на три луча-компонента, каждый из которых вносит свой вклад в цвет пиксела на двумерном экране: отражённый, теневой и преломлённый. Количество таких компонентов определяет глубину трассировки и влияет на качество и фотореалистичность изображения. Благодаря своим концептуальным особенностям, метод позволяет получить очень фотореалистичные изображения, однако из-за большой ресурсоёмкости процесс визуализации занимает значительное время.

• Трассировка пути (англ. pathHYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Path_tracing" HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/Path_tracing"tracing) использует похожий принцип трассировки распространения лучей, однако этот метод является наиболее приближённым к физическим законам распространения света. Также является самым ресурсоёмким.

• Рендеринг может быть интерактивным или заключённым. Интерактивный рендеринг имеет место на этапе построения сцены и служит для построения сцены и служит для интерактивного (визуального, в реальном масштабе времени) наблюдения за характером изменения сцены. Заключительный рендеринг учитывает все установки и является конечным пунктом работы компьютерного художника над сценой.

• Рендеринг - наиболее ёмкий вычислительный процесс, поэтому при интерактивном рендеринге для достижения приемлемой скорости работы могут не учитываться многие факторы.

• Задачи рендеринга

• Одна из основных задач рендеринга - создание изображения, максимально приближенного к действительности. Понятно, что для этого компьютер должен учитывать все законы реального мира. По этой причине количество вычислений может быть достаточно большим. При заключительном рендеринге компьютер учитывает все факторы для достижения максимально реалистичной сцены, поэтому расчёт может растянуться на долгие часы (если, конечно, у всех вас поголовно не стоят G- Force 256 DDR!). На продолжительность рендеринга влияет не только мощность процессора, но также и количество и сложность учитываемых факторов. Например, часто много времени занимает расчёт взаимодействия (столкновений) тел, когда необходимо просчитать траектории движения тел после столкновения, учитывая их вес, гравитацию, силу трения и прочие факторы, или трассировка лучей, когда строятся отражения и /или преломления и т.д.

• Рендеринг в 3D Max

• Для выполнения рендеринга необходимо выбрать команду Rendering, Render (Рендеринг, Рендеринг) или нажать кнопку рендера на панели инструментов, после чего откроется окно настройки рендеринга