Рéндеринг, комп'ютерна візуалізація (англ.rendering — візуалізація, проявлення, відмальовування, подання) — в комп'ютерній графіці — це процес отримання зображення за моделлю з допомогою комп'ютерної програми. Тут модель — це опис тривимірних об'єктів (3D, 3Д) певною мовою програмування і у вигляді структури даних. Такий опис може містити геометричні дані, положення точки спостерігача, інформацію про освітлення. А зображення — це цифрове растрове зображення.
Слово рендеринг в Україні вживають для вказування процесу візуалізації, що виконується за допомогою програмного забезпечення, а рендер — для позначення готового зображення, тобто як синоніми до словосполучень: комп'ютерна візуалізація — комп'ютерний рендеринг, візуалізований об'єкт — рендер[1].
Комп'ютерна візуалізація — один з найважливіших розділів в комп'ютерній графіці, і на практиці він найтіснішим чином пов'язаний з іншими. Для візуалізації створюються самостійні програмні пакети — рендери, поряд із інтеграцією їх з програмами тривимірного моделювання, анімації, відеомонтажу, 2D малювання та фоторедагування.
Різновиди комп'ютерної візуалізації
Наступні різновиди комп'ютерної візуалізації створені через велику різноманітність сфери її застосувань:
фотореалістична візуалізація;
нефотореалістична візуалізація;
Ці різновиди отримуються за допомогою використання одного чи скупності наступних методів:
Залежно від мети, розрізняють пре-рендеринг, як досить повільний процес візуалізації, що застосовується в основному при створенні відео, і рендеринг у режимі реального часу, застосовуваний у комп'ютерних іграх, при створенні доповненої[2] або віртуальної реальностей.
Особливості рендерингу
Зображення — результат рендерингу може бути описане як набір певних візуальних особливостей, що відповідають справжнім фізичним явищам, властивостям об'єкту. Дослідження та розробки у області рендерингу продовжують шукати найкращі шляхи для більш кращої та ефективної їх симуляції. Деякі з цих особливостей можуть бути прив'язані до конкретного алгоритму або методу, інші ж являти їх сукупність.
глибина різкості (англ.depth of field) — об'єкти здаються розмитими або не в фокусі, якщо вони знаходяться занадто далеко попереду або позаду об'єкта у фокусі;
дифракція (англ.diffraction) — визначає вигин, поширення та інтерференцію світла, що проходить поблизу границі об'єкта, або крізь вузьку діафрагму;
заломлення (англ.refraction) — вигин світла, пов'язаний з коефіцієнтом заломлення матеріалів;
каустика (форма непрямого освітлення) (англ.caustics) — відбиття світла від блискучого об'єкта, або фокусування світла через прозорий об'єкт, для отримання яскравих відблисків на інший об'єкт;
м'які тіні (англ.soft shadows) — ефект перешкод, що частково приховують джерела світла;
непряме освітлення (англ.indirect illumination) — визначає кількість світла, відбитого від інших поверхонь, а не безпосередньо від джерела світла (також відоме як глобальне освітлення);
нефотореалістична візуалізація (англ.non-photorealistic rendering) — рендеринг сцен в художньому стилі, призначена, щоб виглядати як картина або малюнок.
прозорість (оптика)(англ.transparency (optics)), прозорість (графіка)(англ.transparency (graphic)) або непрозорість(англ.opacity) — визначає передачу світла крізь тверді неповністю прозорі об'єкти, прозорість (англ.translucency) — передача світла крізь прозорі об'єкти;
ефект туману (англ.distance fog) — як світло проходить через нечисту атмосферу або туман;
розмиття в русі (англ.Motion blur) — об'єкти здаються розмитими через високу швидкість руху об'єкта або камери.
Методи рендерингу (візуалізації)
На сьогодні розроблено безліч алгоритмів візуалізації, а існуюче програмне забезпечення може використовувати сукупно декілька алгоритмів для отримання кінцевого зображення.
Трасування всіх променів світла в сцені непрактичне і займає занадто довгий час. Навіть трасування малої кількості променів, достатнього для того, щоб отримати зображення, займає надто багато часу, якщо не застосовується апроксимація.
Внаслідок цього було розроблено чотири групи методів, більш ефективних, ніж моделювання всіх променів світла, що освітлюють сцену:
Растеризація (англ.rasterization) спільно з методом сканування рядків. Візуалізація проводиться проєкціюванням об'єктів сцени на екран без розгляду ефекту перспективи відносно спостерігача.
Ray casting (метод кидання променів) (англ.ray casting). Сцена розглядається, як така, що спостерігається з певної точки. З точки спостереження на об'єкти сцени направляються промені, за допомогою яких визначається колір пікселя на двовимірному екрані. При цьому промені припиняють своє поширення (на відміну від методу зворотного трасування), коли досягають будь-якого об'єкта сцени або її фону. Можливе використання будь-яких дуже простих способів додавання оптичних ефектів. Ефект перспективи отримується природним чином, якщо промені надходять під кутом, що залежить від положення пікселя на екрані і максимального кута об'єктиву камери.
Трасування променів (англ.ray tracing) схожа на метод кидання променів. З точки спостереження на об'єкти сцени направляються промені, за допомогою яких визначається колір пікселя на двовимірному екрані. Але при цьому промінь не припиняє своє поширення, а розділяється на три променя, кожен з яких вносить свій внесок в колір пікселя на двовимірному екрані: відбитий, тіньовий і заломлений. Кількість таких поділів на компоненти визначає глибину трасування та впливає на якість і фотореалістичність зображення. Завдяки своїм концептуальним особливостям, метод дозволяє отримати дуже фотореалістичні зображення, але при цьому він дуже ресурсозатратний, і процес візуалізації займає значні періоди часу.
Трасування шляху (англ.path tracing) містить схожий принцип трасування променів, що поширюються, однак цей метод є найбільш наближеним до фізичних законів поширення світла. Відповідно, він є найбільш ресурсозатратним.
Передове програмне забезпечення зазвичай поєднує в собі декілька технік, щоб отримати достатньо якісне і фотореалістичне зображення при прийнятних витратах обчислювальних ресурсів.
Математичне обґрунтування
Реалізація механізму рендерингу завжди ґрунтується на фізичній моделі. Обчислення, що виконуються, відносяться до тієї чи іншої фізичної або абстрактної моделі. Головні ідеї прості для розуміння, але складні для застосування. Як правило, кінцеве елегантне рішення або алгоритм більш складні і містять в собі комбінацію різних методів.[3]
Ключем до теоретичного обґрунтування моделей рендерингу служить рівняння рендерингу. Воно є найбільш повним формальним описом частини рендерингу, що не відноситься до сприйняття кінцевого зображення. Всі моделі являють собою яке-небудь наближене рішення цього рівняння.
Неформальне тлумачення: кількість світлового випромінювання (Lo), що виходить з певної точки в певному напрямку є власне випромінювання і відбите випромінювання. Відбите випромінювання є добуток суми по всіх напрямах випромінювання, що надходить (Li), та коефіцієнту відбиття з даного кута.
Об'єднуючи в одному рівнянні світло, яке надходить, з тим, що випромінюється, в одній точці, це рівняння формує опис усього світлового потоку в заданій системі.
Хронологія створення важливих засобів візуалізації
Програмне забезпечення для рендерингу — рендери (візуалізатори)
Bised-рендери
Bised-рендери — рендери, які працюють покроково в обрахунку «фізичних» властивостей (або наближені до цього режиму). Більшість із властивостей можна безпосередньо змінити в налаштуваннях візуалізатора, отже він заснований не на правдивому описі фізичних процесів, а на власних допущеннях, які намагаються створити враження реальних.
Bised-рендери технічно поділяються на: Bised-рендери CPU — рендери, які для обчислення використовують тільки центральний процесор; Bised-рендери GPU — рендери, як для обчислення використовують тільки графічний процесор — відеокарту.
Kerkythea — безкоштовна рендерингова система, що підтримує трасування променів. Може інтегруватися з 3ds Max, Blender, SketchUp, та Silo. Kerkythea — це автономний рендерер, що використовує фізично точні матеріали та освітлення;
YafaRay — рендерер, розроблений в LGPL. Більше не підтримується.
Unbised-рендери
Unbised-рендер — рендери «без налаштувань», які працюють в режимі реального часу (або наближені до цього режиму). В їх основу розробники закладають формули для розрахунку поводження денного світла та ін. максимально наближені до реальності (описують фізичні закони, які проходять в природі: генерування світла, падіння його на поверхню, заломлення, відображення, поглинання). Незважаючи на численні переваги, які дає фізична парадигма, час, необхідний для отримання якісного результату, зазвичай у багато разів перевищує аналогічний показник для не фізичних систем візуалізації (bised-рендерів). Тому для зручної роботи слід використовувати багатоядерні і багатопроцесорні конфігурації комп'ютерів.
Unbised-рендертехнічно поділяються на: Unbised-рендери CPU — рендери, які для обчислення використовують тільки центральний процесор; Unbised-рендери GPU — рендери, як для обчислення використовують тільки графічний процесор — відеокарту; Biased + unbised-рендери CPU+GPU — рендери, які для обчислення використовують сукупно, як центральний процесор так і графічний.
↑Щегельська Ю. П. Способи активації двовимірних систем AR-рендерінгу в практиці промоційних комунікацій.//Технологія і техніка друкарства, № 1(71), 2021. — C. 90 — 97. [1]
↑Bouknight, W. J. (1970). A procedure for generation of three-dimensional half-tone computer graphics presentations. Communications of the ACM. 13 (9): 527—536. doi:10.1145/362736.362739.
↑Williams, L. (1978). Casting curved shadows on curved surfaces. Computer Graphics (Proceedings of SIGGRAPH 1978). Т. 12, № 3. с. 270—274. CiteSeerX: 10.1.1.134.8225.
↑Hanrahan, P.; Krueger, W. (1993). Reflection from layered surfaces due to subsurface scattering. Computer Graphics (Proceedings of SIGGRAPH 1993). Т. 27. с. 165—174. CiteSeerX: 10.1.1.57.9761.
Shirley, Peter; Morley, R. Keith (2003). Realistic ray tracing (вид. 2). Natick, Mass.: AK Peters. ISBN1-56881-198-5.
Dutré, Philip; Bekaert, Philippe; Bala, Kavita (2003). Advanced global illumination (вид. [Online-Ausg.]). Natick, Mass.: A K Peters. ISBN1-56881-177-2.
هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (نوفمبر 2019) جوديث تار معلومات شخصية الميلاد 30 يناير 1955 (68 سنة) أوغوستا، مين مواطنة الولايات المتحدة الحياة العملية المدرسة الأم جامعة ييلكلية ماونت هوليوك ...
Private university in Quito, Ecuador Universidad San Francisco de Quito USFQSeal of Universidad San Francisco de QuitoMottoStudium, Progressus, Labor (in Latin)Motto in EnglishStudy, Progress, WorkTypePrivate universityEstablished1988ChancellorSantiago Gangotena, Ph.D.RectorDiego Quiroga, Ph.D.Academic staff300 full-time facultyAdministrative staff160Students9,044Undergraduates8,700Postgraduates300LocationQuito, Ecuador0°11′48″S 78°26′09″W / 0.19667°S 78.43583...
Авіаносці типу «Мальта» Служба Тип/клас Авіаносець Держава прапора Велика Британія Ідентифікація Параметри Тоннаж 46 900 тонни (стандартна)56 800 тонн (повна) Довжина 279,34 м Ширина 35,35 м Осадка 40,4 м Бронювання пояс та траверзи: 37-114 ммпольотна палуба: 25 мм Технічні дані Рухова уст
Anna Morton Anna Livingston Reade Street Morton (* 18. Mai 1846 in Poughkeepsie, New York; † 14. August 1918 in Rhinebeck, New York) war die Ehefrau von Levi P. Morton, dem US-amerikanischen Vizepräsidenten unter Benjamin Harrison und dadurch Second Lady der Vereinigten Staaten sowie die First Lady von New York. Leben Anna Livingston Reade Street war die Tochter von William and Susan Street. William I. Street war Rechtsanwalt und Bruder des Poeten Alfred B. Street. Susan Kearney war die Co...
Véase también: Clasificación por edades (televisión) En la televisión, la clasificación de edades es un sistema propuesto por primera vez el 19 de diciembre de 1996 por el Congreso de los Estados Unidos y la Comisión Federal de Comunicaciones de Estados Unidos (FCC), y que entró en vigor el 1 de enero de 1997 en la televisión estadounidense en respuesta de la preocupación anticipada. No obstante, otros países usan un sistema simplificado para mejorar su calificación regulada por e...
Pemandangan Jalan Palmerah Barat pada siang hari. Jalan Palmerah Barat adalah salah satu jalan utama di Jakarta. Jalan ini menghubungkan Stasiun Palmerah dan Rawa Belong. Jalan ini melintang sepanjang 1,5 kilometer dari persimpangan Pasar Palmerah sampai persimpangan Rawa Belong. Jalan ini melintasi 3 wilayah administratif di Provinsi DKI Jakarta, yaitu: Kota Administrasi Jakarta Pusat Tanah Abang, Jakarta Pusat Gelora, Tanah Abang, Jakarta Pusat Kota Administrasi Jakarta Barat Palmerah, Jaka...
This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: The Rock Northwestern University – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (March 2009) (Learn how and when to remove this template message) The Rock on December 31, 2007 The Rock is a boulder on the campus of Northwestern University in Evanston, Illin...
Japanese electronics company Omron CorporationOmron headquarters in Kyoto, JapanNative nameオムロン株式会社Romanized nameOmuron Kabushiki-gaishaTypePublic K.K.Traded asTYO: 6645FWB: OMRIndustryElectronicsFoundedMay 10, 1933; 90 years ago (1933-05-10) [O.S. April 27] Osaka, JapanFounderKazuma TateishiHeadquartersShiokoji Horikawa, Shimogyo-ku, Kyoto 600-8530, JapanArea servedWorldwideKey peopleYoshihito Yamada(President and CEO), Hideki Tripp(Vice President and C...
قرية البلس - قرية - تقسيم إداري البلد اليمن المحافظة محافظة المحويت المديرية مديرية ملحان العزلة عزلة بني علي السكان التعداد السكاني 2004 السكان 392 • الذكور 208 • الإناث 184 • عدد الأسر 49 • عدد المساكن 34 معلومات أخرى التوقيت توقيت اليمن (+3 غرينيتش) ...
Torpedo StadiumLocationZhodino, BelarusCoordinates54°5′32″N 28°19′12″E / 54.09222°N 28.32000°E / 54.09222; 28.32000Capacity6,524Field size105 m × 68 m (344 ft × 223 ft)SurfaceGrassConstructionOpened1969Renovated2011TenantsTorpedo-BelAZ Zhodino Torpedo Stadium (Belarusian: Стадыён «Тарпеда», Stadyjon Tarpeda; Russian: Стадион «Торпедо») is a multi-purpose stadium in Zhodino, Belarus. It is curre...
Artikel ini sebatang kara, artinya tidak ada artikel lain yang memiliki pranala balik ke halaman ini.Bantulah menambah pranala ke artikel ini dari artikel yang berhubungan atau coba peralatan pencari pranala.Tag ini diberikan pada April 2012. Premier Basko HotelInformasi umumLokasi Padang, IndonesiaPembukaan2009Informasi lainJumlah kamar180Situs webPremier Basko Hotel Padang Basko Grand MallLokasiPadangKoordinat00°54′09″LS,100°21′03″BTAlamatJl. Prof Dr. Hamka No. 2ATanggal dibuka199...
American rapper, actor (born 1987) Bow Wow (musician) redirects here. Not to be confused with Bow Wow (band). Bow WowBow Wow performing in 2009Background informationBirth nameShad Gregory MossAlso known asLil' Bow WowKid GangstaBorn (1987-03-09) March 9, 1987 (age 36)Columbus, Ohio, U.S.GenresHip hopOccupation(s) Rapper songwriter actor Years active1993–presentLabels LBW Bad Boy (current) Cash Money Republic Sony Urban Columbia So So Def Children2Websitebwapparel.com Musical artist Sha...
1931 film This article is about the film. For the American football coach, see Mike Leach (American football coach). The Mad GeniusDirected byMichael CurtizWritten byHarvey ThewJ. Grubb AlexanderBased onThe Idol1929 playby Martin BrownStarringJohn BarrymoreMarian MarshDonald CookCharles ButterworthCinematographyBarney McGillEdited byRalph DawsonMusic byDavid Mendoza conducting the Vitaphone OrchestraDistributed byWarner Bros. Pictures, Inc.Release date November 7, 1931 (1931-11...
North Harbour Rugby UnionDatos generalesDeporte RugbyFundación 1985 (38 años)Colores Asociación New Zealand RugbyInstalacionesEstadio Estadio North HarbourUbicación North Shore City, Nueva ZelandaCapacidad 25.000 espectadoresUniforme CompeticiónLiga National Provincial ChampionshipWeb oficial[editar datos en Wikidata] El equipo de North Harbour es una selección provincial profesional de Nueva Zeland...
American basketball player Rodney StuckeyStuckey with the PistonsPersonal informationBorn (1986-04-21) April 21, 1986 (age 37)Seattle, Washington, U.S.NationalityAmericanListed height6 ft 5 in (1.96 m)Listed weight205 lb (93 kg)Career informationHigh schoolKentwood (Covington, Washington)CollegeEastern Washington (2005–2007)NBA draft2007: 1st round, 15th overall pickSelected by the Detroit PistonsPlaying career2007–2017PositionShooting guard / point guardNumb...
British medical researcher This article is an orphan, as no other articles link to it. Please introduce links to this page from related articles; try the Find link tool for suggestions. (September 2019) Jason CarrollFMedSciAlma materUniversity of MelbourneAwardsFellow of the Academy of Medical SciencesScientific careerInstitutionsCancer Research UK Cambridge Institute, University of Cambridge Websitewww.cruk.cam.ac.uk/research-groups/carroll-group Professor Jason Carroll FMedSci is a Bri...
Mountain in Washington (state), United States Pasayten PeakPasayten Peak centered behind Gold Ridge.South aspect from Slate PeakHighest pointElevation7,850 ft (2,390 m)[1][2]Prominence1,650 ft (500 m)[3]Parent peakDevils Peak (8,081 ft)[3]Isolation3.02 mi (4.86 km)[1]Coordinates48°47′43″N 120°40′15″W / 48.795407°N 120.670852°W / 48.795407; -120.670852[1]GeographyPasayten...