Компьютерная графика: программа Рендерер и ее разновидности

14.02.2013
Программа Рендерер обеспечивает работу 3D сцен в компьютерной графике, основываясь на описания в базе данных. Ею пользуются профессиональные художники, аниматоры, графики и просто любители создавать высококачественное изображение. Рендеринг - это математически процесс, который производит программа, чтобы вычислить, какой должна быть сцена и выдать готовое изображение.

Обработка данных производится с учетом эффектов излучения света, его преломления, отражения теней. Таким образом, 3D-изображение получается реалистичным, таким, если бы использовались художественные методы, учитывающие структуру поверхностей, их прозрачность, шероховатость, особенности тонировки. Эти эффекты помогали достигать качества картинки, как на фотографии. Для компьютерных игр программа используется в режиме реального времени, render online использует ускорители для быстрого процесса визуализации.

Кроме этого существует другой вид рендеринга - нефотореалистичный. Он как бы возвращает в прошлое, имитирует именно рисунок, созданный от руки. Таким образом, нефотореалистичный рендеринг (NPR) имитирует натуральный художественный рисунок. Такая программа может использовать 3D-заготовки и преобразовывать их в свой формат, создавая так называемый "промежуточный формат". Он содержит настройки о каждом пикселе рисунка, что позволяет рисовать с применением эффектов и соблюдением правил перспективы.

NPR-программа позволяет проводить следующие виды стилизации:

• имитация акварели, чернил, штрихования, растушевки;
• расчет полутонов, нанесение контуров, фиксированных полей;
• нетрадиционная перспектива (ранее возможная лишь при работе вручную);
• нахождение 3-хмерных силуэтов с учетом поворотов и наклонов.

Для имитации графических работ, выполненных вручную, также используется живописный рендеринг. Он осуществляет обработку изобразительного материала, который подготавливается другими программными средствами. Его алгоритмы позволяют выполнять настройку следующих эффектов:

• 3D-Cel - обеспечивает заливку цвета и перьевое очертание;
• 3B-Cartoon - создает 3-хмерную анимацию;
• AFR - мгновенная смена кадров на экране, при этом картинка не разделяется по строкам, а программа сама выбирает совместимый режим;
• SLI - обеспечивает высокую скорость во время обработки 3D-картинки при помощи 2-х видеокарт;
• CrossFire - технология обработки 3D-изображений на основе программируемого процессора Composing Engine.

Рендеринг является наиболее важной составляющей компьютерной графики, визуализация используется для создания любых видеоработ: мультфильмы, кино, видеоклипы, рекламные ролики. При создании анимации требуется специальное компьютерное оборудование, приспособленное для больших вычислительных мощностей.

Разработка алгоритмов для улучшения качества и количества спецэффектов, а также для постоянного совершенствования технических возможностей проводится постоянно производителем программы. При этом в одном обеспечении совмещается несколько разных техник, это гарантирует наиболее реалистичное создание визуализации.