¿Que é renderizar 3D no CG Pipeline?

O proceso de representación desempeña un papel crucial no ciclo de desenvolvemento de gráficos por computadora . Non entraremos en demasiada profundidade aquí, pero ningún debate sobre o gasoducto CG sería completo sen, polo menos, mencionar as ferramentas e métodos para renderizar imaxes en 3D.

Como o cine en desenvolvemento

A renderización é o aspecto máis tecnicamente complexo da produción en 3D, pero en realidade pode entenderse con bastante facilidade no contexto dunha analoxía: como un fotógrafo de cine debe desenvolver e imprimir as súas fotos antes de que poidan ser exhibidas, os profesionais de computación gráfica están cargados de forma similar necesidade.

Cando un artista está a traballar nunha escena 3D , os modelos que manipula son en realidade unha representación matemática de puntos e superficies (máis específicamente, vértices e polígonos) no espazo tridimensional.

A representación do termo refírese aos cálculos realizados polo motor renderizado do paquete de software 3D para traducir a escena desde unha aproximación matemática a unha imaxe 2D finalizada. Durante o proceso, a información espacial, textural e de iluminación de toda a escena combínanse para determinar o valor de cor de cada píxel na imaxe achatada.

Dous tipos de representación

Hai dous tipos principais de representación, a súa principal diferenza é a velocidade á que se computan e finalizan as imaxes.

  1. Representación en tempo real : A representación en tempo real úsase de forma máis destacada nos xogos e os gráficos interactivos, onde as imaxes deben computarse a partir da información 3D a un ritmo incrible rápido.
      • Interactividade: Porque é imposible predecir exactamente como un xogador interactúa co entorno do xogo, as imaxes deben presentarse en "tempo real" a medida que a acción se desenvolve.
  2. Asuntos de velocidade: para que o movemento apareza fluído, debe renderse un mínimo de 18 a 20 cadros por segundo á pantalla. Calquera cousa menos que isto e acción aparecerá agarrado.
  3. Os métodos: renderización en tempo real mellóranse drasticamente mediante hardware de gráficos dedicados (GPUs) e precompilando a maior información posible. Unha gran cantidade de información de iluminación do entorno do xogo está precomputada e "cociñada" directamente nos ficheiros de textura do ambiente para mellorar a velocidade de renderización.
  4. Offline ou renderización previa: a representación fóra de liña úsase en situacións onde a velocidade é menos dun problema, con cálculos típicos realizados con CPU multi-core en vez de hardware de gráficos dedicados.
      • Predictabilidade: a representación fóra de liña vese máis frecuentemente na animación e no traballo de efectos onde a complexidade visual eo fotorrealismo se manteñen a un nivel moito máis alto. Dado que non hai imprevisibilidade en canto ao que aparecerá en cada cadro, se sabe que os grandes estudos dedican ata 90 horas a render o tempo a cadros individuais.
  1. Fotorrealismo: porque a representación fóra de liña ten lugar dentro dun marco de tempo aberto, pódense conseguir maiores niveis de fotorealismo que con representación en tempo real. Os caracteres, os ambientes e as súas texturas e luces asociadas normalmente permiten contas de polígono máis altos e ficheiros de textura de resolución 4k (ou superior).

Técnicas de renderización

Existen tres técnicas computacionais principais utilizadas para a maioría das renderizacións. Cada un ten o seu propio conxunto de vantaxes e desvantaxes, facendo as tres opcións viables en determinadas situacións.

Software de renderización

Aínda que o renderizado baséase en cálculos increíblemente sofisticados, o software de hoxe proporciona parámetros fáciles de entender que o fan así que un artista nunca ten que tratar coas matemáticas subxacentes. Un motor de renderización inclúese con todas as principais suxestións de software 3D e a maioría inclúen paquetes de material e iluminación que permiten acadar niveis impresionantes de fotorrealismo.

Os dous motores de renderización máis comúns:

A renderización é un tema técnico, pero pode ser bastante interesante cando realmente empezas a dar un ollo máis profundo a algunhas das técnicas comúns.