CG管道中的3D渲染是什么？

渲染过程在计算机图形开发周期中发挥着至关重要的作用。渲染是最重要的方面3D生产但是，它实际上可以很容易地理解在一个类比的背景下：就像电影摄影师必须在展会之前开发和打印他的照片，计算机图形专业人员负担相似的必要性。

当艺术家工作时3d场景，他操纵的模型实际上是三维空间中的点和表面（更具体地说，顶点和多边形）的数学表示。

术语渲染是指由a执行的计算3D软件包渲染引擎将场景从数学近似转换为最终确定的3D图像。在此过程中，组合整个场景的空间，纹理和照明信息以确定扁平图像中每个像素的颜色值。

两种类型的渲染

有两种主要类型的渲染，它们的主要差异是图像被计算和最终确定的图像的速度。

1. 实时渲染：实时渲染最突出地用于游戏和交互式图形，其中必须以令人难以置信的快速速度从3D信息计算图像。因为无法准确预测玩家将如何与游戏环境交互，因此必须在“实时”中呈现图像，因为动作展开。
2. 速度很重要：为了使动作出现流体，必须将每秒最小18到20帧呈现给屏幕。任何少于这个和动作会出现波涛汹涌的东西。
3. 方法：实时渲染通过急促改善专用图形硬件，并通过预先编译尽可能多的信息。大量游戏环境的照明信息被预先计算并直接“烘焙”进入环境的纹理文件以提高渲染速度。
4. 离线或预渲染：离线渲染在速度较少的情况下使用，使用多核CPU而不是专用图形硬件进行计算。离线渲染是最常见的动画和效果工作，其中视觉复杂性和光容化被视为更高的标准。由于对每个帧中出现的内容没有不可预测性，因此已知大型工作室将多达90小时的渲染时间用于单个帧。
5. 黑色素质：因为在开放式时间框架内发生离线渲染，所以可以实现更高级别的光电保护，而不是实时渲染。字符，环境以及它们相关的纹理和灯光通常允许更高的多边形计数和4K（或更高）分辨率纹理文件。

渲染技巧

大多数渲染有三种主要的计算技术。每个人都有自己的优缺点，在某些情况下制作所有三种可行的选择。

• 扫描线（或光栅化）：当速度是必要性时，使用Scanline渲染，这使得它成为实时渲染和交互式图形的选择技术。不要通过多边形基于多边形来计算逐个像素，而不是渲染图像像素。与预先计算（烘焙）照明一起使用的扫描线技术可以在高端显卡上实现每秒60帧或更好的速度。
• raytracing.：在光线跟踪中，对于场景中的每个像素，一个或多个光线从相机追踪到最近的3D对象。然后将光线通过一定数量的“反弹”，其可以包括取决于3D场景中的材料的反射或折射。基于与其跟踪路径中的对象的相互作用，每个像素的颜色计算算法。光线跟踪能够比扫描线更大的光敏素质，但是较慢的。
• 透镜：与光线跟踪不同，通过相机无透射度，并且表面取向而不是像素的像素。通过算用于间接照明（反弹漫反射光），通过算是更准确地模拟表面颜色的主要功能。通过软梯度阴影和颜色出血的特征在于，光学性的特征在于，从鲜艳的物体“出血”到附近的表面上的光。

在实践中，通过每个系统的优点，可以彼此结合使用光能性和光线跟踪来实现令人印象深刻的光容水平。

渲染软件

虽然渲染依赖于令人难以置信的复杂的计算，但今天的软件提供了易于理解的参数，使其成为艺术家永远不需要处理底层数学。每个主要的3D软件套件都包含渲染引擎，其中大部分包括材料和照明套件，使得可以实现光敏水平的令人惊叹的光电态。

两个最常见的渲染引擎

• 心理雷：用autodesk maya打包。Mental Ray非常多样化，相对较快，并且可能是需要地下散射的字符图像最有能力的渲染器。心理射线使用光线跟踪和“全局照明”（放射性）的组合。
• V-射线：你通常会看到V-射线与3ds max结合使用，该对集中绝对无与伦比的架构可视化和环境渲染。VRAY对其竞争对手的主要优势是其照明工具和广泛的拱形材料库。

渲染是一个技术主题，但是当您真正开始深入了解某些共同技术时，可以非常有趣。