Що таке візуалізації (rendering), та які особливості має цей процес

3

Комп’ютерна графіка – важлива частина майже будь-якої сфери і оточення, з якими взаємодіє людина.

Всі об’єкти міського середовища, дизайн приміщень, предметів побуту, програм та комп’ютерних ігор на стадії їх проектування і впровадження виконувалися у вигляді об’ємної комп’ютерної моделі, яку малюють в спеціальних програмах художники.

Малювання моделі відбувається у кілька етапів, одним із заключних з них є рендеринг – що це таке і як він здійснюється, розказано в даному матеріалі.

Зміст:

Визначення

Рендеринг (або як його ще називають, рендер) – один із заключних процесів в обробці та відображенні певної об’ємної тривимірної комп’ютерної моделі.

Технічно він представляє з себе процес «склеювання» або зіставлення, створення тривимірного зображення з деякої кількості двомірних зображень. Залежно від якісності або детализированности, двох мірних зображень може бути як декілька, так і дуже багато.

Також іноді на цьому етапі в процесі «збирання» моделі можуть застосовуватися і деякі тривимірні елементи.

Процес цей досить складний і тривалий. Він ґрунтується на різних підрахунках, виконуваних комп’ютером як у спеціальних програмах, так і самим художником (в меншій мірі).

Важливо! Програми, які дозволяють здійснювати його, призначені для роботи з тривимірною графікою, а значить, вони досить потужні і вимагають значних апаратних ресурсів, і значного обсягу оперативної пам’яті.

Вони надають значну навантаження на «залізо» вашого комп’ютера.

Що таке візуалізації (rendering), та які особливості має цей процес

Сфера застосування

У яких же сферах застосовне дане поняття і необхідно проведення такого процесу?

Цей процес необхідний у всіх сферах, в яких задіюється складання об’ємних тривимірних моделей, і взагалі комп’ютерна графіка, а це майже всі сфери життя, з якими може взаємодіяти сучасна людина.

Комп’ютерне проектування застосовується в:

  • Проектуванні будівель і споруд;
  • Ландшафтної архітектури;
  • Проектування міського середовища;
  • Дизайні приміщень;
  • Майже кожна вироблена матеріальна річ колись була комп’ютерною моделлю;
  • Відеоіграх;
  • Виробництві кінофільмів та ін.

При цьому, даний процес, по своїй суті, є завершальним.

Він може бути останнім чи передостаннім при проектуванні моделі.

Зазначимо, що рендерингом часто називають і сам процес складання моделі, а його результат – готову комп’ютерну тривимірну модель.

Що таке візуалізації (rendering), та які особливості має цей процес

Читайте також:

Навчання веб-дизайну з нуля — покрокове керівництво для початківців (десять етапів)

Навчання програмуванню з нуля – покрокова інструкція для новачків

Програми для шифрування файлів: Які краще вибрати?

50+ кращих безкоштовних шаблонів для WordPress блогу, журналу, агентства, портфоліо, і корпоративного веб-сайту 2017

Unity Web Player: що це за програма і навіщо потрібна — розбираємося разом

Технологія

Дану процедуру можна назвати однією з найскладніших при роботі з тривимірними зображеннями та об’єктами в комп’ютерній графіці.

Цей етап супроводжується складними технічними обчисленнями, які виконує движок програми – математичні дані про сцену і об’єкті на цьому етапі переводяться в остаточне двомірне зображення.

Тобто, колірні, світлові та інші дані про тривимірної моделі попіксельно переробляються таким чином, що б вона могла бути відображена як двомірна картинка на екрані комп’ютера.

Тобто, з допомогою низки обчислень система визначає, як саме повинен бути пофарбований кожен піксель кожного двомірного зображення для того, що в результаті, на екрані комп’ютера користувача, це виглядало як тривимірна модель.

Що таке візуалізації (rendering), та які особливості має цей процес

Види

Залежно від особливостей технології та роботи виділяються два основних типи такого процесу – це візуалізація в реальному часі і попередній.

Далі розповідається про те, чим вони відрізняються і які особливості мають.

У реальному часі

Такий типу має широке розповсюдження, переважно, в комп’ютерних іграх.

В умовах гри зображення повинно максимально швидко прораховуватися і вибудовуватися, наприклад, при русі користувача на локації.

І хоча це не відбувається «з нуля» і є деякі початкові об’ємні заготовки, все одно, саме із-за цієї особливості комп’ютерні ігри такого типу надають дуже велике навантаження на апаратну частину комп’ютера.

При збої в такому разі може відбуватися зміна і спотворення картинки, можуть з’являтися непрогрузившиеся пікселі, при виконанні користувачем (персонажем) будь-яких дій, картинка фактично може не змінюватися повністю або частково.

У режимі реального часу такий движок в іграх працює тому, що вгадати характер дій, напрямок руху гравця і т. д. неможливо (хоча є опрацьовані найбільш ймовірні сценарії).

З цієї причини движку доводиться обробляти картинку зі швидкістю 25 кадрів в секунду, так як вже при зниженні швидкості до 20 кадрів в секунду, користувач буде відчувати дискомфорт, так як картинка стане сіпатися і гальмувати.

При всьому цьому дуже важливу роль грає процес оптимізації, тобто ті заходи, які розробники роблять для зниження навантаження на двигун і підвищення його продуктивності під час гри.

З цієї причини для плавного візуалізації необхідні, в першу чергу, карта текстур і деякі допустимі спрощення графіки.

Такі заходи допомагають знизити навантаження як на движок, так і на апаратну частину комп’ютера, що в підсумку призводить до того, що гра легше запускається, простіше і швидше працює.

Саме від якості оптимізації движка фонового багато в чому залежить те, наскільки стабільно працює гра, і наскільки реалістично виглядає все, що відбувається.

Що таке візуалізації (rendering), та які особливості має цей процес

Читайте також:

Огляд моніторів для дизайнерів: ТОП-5 моделей 2017 року

Розповідаємо про NDA: як правильно оформити договір і яка є відповідальність за його порушення

5 кращих програм для створення мультфільмів і анімації — огляд

Як зробити малюнок з фотографії: Кращі способи

Попередній

Такий тип використовується в ситуаціях, коли інтерактивність не важлива.

Наприклад, саме такий тип широко використовується в кіноіндустрії, при проектуванні будь-якої моделі обмеженого функціоналу, наприклад, призначеної тільки для того, щоб її оглядати за допомогою ПК.

Тобто, це спрощений підхід, який можливий також, наприклад, в дизайні – тобто в ситуаціях, коли дії користувача не потрібно вгадувати, так як вони обмежені і прораховані наперед (і з урахуванням цього рендеринг може бути виконаний заздалегідь).

Що таке візуалізації (rendering), та які особливості має цей процес

Навантаження в такому випадку при перегляді моделі доводиться не на движок програми, а на центральний процесор ПК. При цьому якість і швидкість побудови зображення залежать від кількості ядер, стану комп’ютера, його продуктивності і ЦП.