Apa itu Rendering 3D dalam CG Pipeline?

Proses rendering memainkan peran penting dalam siklus pengembangan grafis komputer . Kami tidak akan masuk terlalu dalam di sini, tetapi tidak ada diskusi tentang pipa CG akan lengkap tanpa setidaknya menyebutkan alat dan metode untuk rendering gambar 3D.

Seperti Mengembangkan Film

Rendering adalah aspek teknis yang paling kompleks dari produksi 3D, tetapi sebenarnya dapat dipahami dengan mudah dalam konteks analogi: Banyak seperti fotografer film harus mengembangkan dan mencetak foto-fotonya sebelum dapat ditampilkan, profesional grafik komputer dibebani sejenis kebutuhan.

Ketika seorang seniman bekerja pada adegan 3D , model yang dia manipulasi sebenarnya merupakan representasi matematis dari titik dan permukaan (lebih spesifik, simpul dan poligon) dalam ruang tiga dimensi.

Istilah rendering mengacu pada perhitungan yang dilakukan oleh mesin render paket perangkat lunak 3D untuk menerjemahkan adegan dari pendekatan matematika ke gambar 2D yang diselesaikan. Selama proses tersebut, informasi spasial, tekstur, dan pencahayaan seluruh adegan digabungkan untuk menentukan nilai warna setiap piksel dalam gambar yang diratakan.

Dua Jenis Rendering

Ada dua jenis rendering utama, perbedaan utama mereka adalah kecepatan di mana gambar dihitung dan diselesaikan.

  1. Real-Time Rendering: Real-Time Rendering digunakan paling menonjol dalam game dan grafik interaktif, di mana gambar harus dihitung dari informasi 3D dengan kecepatan yang sangat cepat.
      • Interaktivitas: Karena tidak mungkin untuk memprediksi dengan tepat bagaimana seorang pemain akan berinteraksi dengan lingkungan permainan, gambar harus dirender secara "real-time" ketika aksi tersebut terungkap.
  2. Kecepatan Matters: Agar gerakan muncul cairan, minimal 18 - 20 frame per detik harus diberikan ke layar. Apa pun yang kurang dari ini dan tindakan akan muncul berombak.
  3. Metode: Render real-time ditingkatkan secara drastis oleh perangkat keras grafis khusus (GPU), dan dengan mengkompilasi sebanyak mungkin informasi. Banyak informasi pencahayaan lingkungan permainan yang telah dihitung sebelumnya dan "dipanggang" langsung ke file tekstur lingkungan untuk meningkatkan kecepatan render.
  4. Offline atau Pra-Rendering: Render offline digunakan dalam situasi di mana kecepatan kurang dari masalah, dengan perhitungan biasanya dilakukan menggunakan CPU multi-core daripada perangkat keras grafis khusus.
      • Prediktabilitas: Perenderan offline paling sering dilihat dalam animasi dan efek bekerja di mana kompleksitas visual dan fotorealisme dipegang dengan standar yang jauh lebih tinggi. Karena tidak ada ketidakpastian seperti apa yang akan muncul di setiap frame, studio besar telah dikenal untuk mendedikasikan hingga 90 jam waktu render ke frame individu.
  1. Photorealism: Karena rendering offline terjadi dalam kerangka waktu terbuka, tingkat fotorealisme yang lebih tinggi dapat dicapai dibandingkan dengan rendering real-time. Karakter, lingkungan, dan tekstur dan lampu terkaitnya biasanya diperbolehkan jumlah poligon yang lebih tinggi, dan file tekstur resolusi 4k (atau lebih tinggi).

Teknik Rendering

Ada tiga teknik komputasi utama yang digunakan untuk sebagian besar rendering. Masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, menjadikan ketiga opsi yang layak dalam situasi tertentu.

Perangkat Lunak Rendering

Meskipun rendering mengandalkan perhitungan yang sangat canggih, perangkat lunak saat ini menyediakan parameter yang mudah dipahami sehingga membuatnya tidak perlu berurusan dengan matematika yang mendasarinya. Mesin render disertakan dengan setiap perangkat lunak 3D utama, dan sebagian besar termasuk paket material dan pencahayaan yang memungkinkan untuk mencapai tingkat fotorealisme yang menakjubkan.

Dua mesin render yang paling umum:

Rendering adalah subjek teknis, tetapi bisa sangat menarik ketika Anda benar-benar mulai melihat lebih dalam pada beberapa teknik umum.