렌더링(컴퓨터 그래픽스)

Rendering (computer graphics)
3차원 렌더링은 3D 렌더링을 참조하십시오.HTML 렌더링에 대해서는 브라우저 엔진을 참조하십시오.
단일 3D 장면에 적용되는 다양한 렌더링 기술
POV-Ray 3.6을 사용하여 생성된 이미지

렌더링 또는 이미지 합성이란 컴퓨터 프로그램을 사용하여 2D 또는 3D 모델에서 사실적 또는 비사실적 이미지를 생성하는 프로세스입니다.결과 이미지를 렌더링이라고 합니다.엄격하게 정의된 언어 또는 데이터 구조의 객체를 포함하는 장면 파일에 여러 모델을 정의할 수 있습니다.씬(scene) 파일에는 가상 씬(scene)을 설명하는 지오메트리, 시점, 텍스처, 조명 및 음영 정보가 포함됩니다.그런 다음 씬(scene) 파일에 포함된 데이터가 렌더링 프로그램으로 전달되어 처리되고 디지털 영상 또는 래스터 그래픽 영상 파일로 출력됩니다."렌더링"이라는 용어는 한 장면에 대한 예술가의 인상 개념과 유사합니다."렌더링"이라는 용어는 최종 비디오 출력을 생성하기 위해 비디오 편집 프로그램에서 효과를 계산하는 과정을 설명하는 데에도 사용됩니다.

렌더링은 3D 컴퓨터 그래픽의 주요 하위 토픽 중 하나이며, 실제로는 항상 다른 토픽과 연결됩니다.이는 그래픽 파이프라인의 마지막 주요 단계로, 모델과 애니메이션이 최종 모습을 드러냅니다.1970년대 이후 컴퓨터 그래픽의 정교함이 높아지면서, 그것은 더욱 뚜렷한 주제가 되었다.

렌더링은 건축, 비디오 게임, 시뮬레이터, 영화 및 TV 시각 효과, 디자인 시각화에 사용되며 각각 다른 기능과 기술의 균형을 사용합니다.다양한 렌더러를 사용할 수 있습니다.일부는 더 큰 모델링 및 애니메이션 패키지에 통합되고, 일부는 독립 실행형이며, 일부는 무료 오픈 소스 프로젝트입니다.내부적으로는 렌더러란 빛물리학, 시각지각, 수학, 소프트웨어 개발 등 여러 분야를 기반으로 신중하게 설계된 프로그램입니다.

렌더링 방법의 기술적인 내용은 다르지만, 씬 파일에 격납되어 있는 3D 표현으로부터 2D 화상을 스크린상에 작성하는데 있어서 극복해야 할 일반적인 과제는 GPU등의 렌더링 디바이스의 그래픽 파이프라인에 의해서 처리된다.GPU는 CPU가 복잡한 렌더링 계산을 실시할 때 도움이 되는 특별한 장치이다.장면이 가상 조명 하에서 비교적 사실적이고 예측 가능한 것처럼 보이려면 렌더링 소프트웨어가 렌더링 방정식을 풀어야 합니다.렌더링 방정식은 모든 조명 현상을 설명하는 것이 아니라 컴퓨터로 생성된 이미지의 일반적인 조명 모델 역할을 합니다.

3D 그래픽의 경우 장면을 사전 렌더링하거나 실시간으로 생성할 수 있습니다.프리렌더링은 일반적으로 동영상 제작에 사용되는 느린 계산 부하가 높은 프로세스로, 씬(scene)을 미리 생성할 수 있는 반면 실시간 렌더링은 씬(scene)을 동적으로 생성해야 하는 3D 비디오 게임 및 기타 응용 프로그램에서 종종 수행됩니다.3D 하드웨어 가속기는 실시간 렌더링 성능을 향상시킬 수 있습니다.

사용.

사전 이미지(보통 와이어프레임 스케치)가 완료되면 렌더링이 사용되며 비트맵 텍스처 또는 절차 텍스처, 조명, 범프 매핑 및 다른 개체에 대한 상대 위치가 추가됩니다.그 결과 소비자 또는 대상 뷰어가 보는 완성된 이미지가 나타납니다.

동영상 애니메이션의 경우 여러 이미지(프레임)를 렌더링하고 이러한 종류의 애니메이션을 만들 수 있는 프로그램에서 함께 연결해야 합니다.대부분의 3D 이미지 편집 프로그램이 이를 수행할 수 있습니다.

특징들

렌더링된 이미지는 여러 가지 가시적인 특징으로 이해할 수 있습니다.렌더링 연구 및 개발은 주로 이러한 요소를 효율적으로 시뮬레이션하는 방법을 찾는 데 동기 부여되었습니다.특정 알고리즘 및 기법과 직접 관련된 것도 있고 함께 제작되는 것도 있습니다.

  • 음영 – 조명에 따라 표면의 색상과 밝기가 어떻게 달라지는지
  • 텍스처 맵핑– 표면에 디테일을 적용하는 방법
  • 범프 맵핑– 표면의 작은 크기의 범프를 시뮬레이션하는 방법
  • 안개/참여 매체 – 투명하지 않은 대기 또는 공기를 통과할 때 빛이 얼마나 어두워지는지
  • 그림자 – 빛을 차단하는 효과
  • 부드러운 그림자 – 부분적으로 가려진 광원에 의해 발생하는 다양한 어둠
  • 반사 – 거울과 같은 반사 또는 광택이 높은 반사
  • 투명도(광학), 투명도(그래픽) 또는 불투명도 – 고체 물체를 통해 빛이 날카롭게 전달됨
  • 투과성 – 고체 물체를 통해 고도로 산란된 빛의 투과성
  • 굴절 – 투명도와 관련된 빛의 굴절
  • 회절 – 광선을 방해하는 물체 또는 개구부를 통과하는 빛의 휘어짐, 확산 및 간섭
  • 간접 조명 – 광원에서 직접 조명(글로벌 조명이라고도 함)이 아닌 다른 표면에서 반사된 빛에 의해 조명되는 표면
  • 가성(간접조명의 일종) – 빛이 빛나는 물체에 반사되거나 투명한 물체를 통해 빛의 초점이 맞춰져 다른 물체에 밝은 하이라이트를 생성합니다.
  • 피사계 깊이 – 초점이 맞춰진 물체의 앞이나 뒤에 너무 멀면 물체의 초점이 흐릿해지거나 흐려 보입니다.
  • 움직임의 흐림 – 고속의 움직임 또는 카메라의 움직임으로 인해 물체가 흐릿하게 보입니다.
  • 사실적이지 않은 렌더링 - 그림이나 그림처럼 보이도록 장면을 예술적인 스타일로 렌더링합니다.

기술

광선 행진을 통한 프랙탈 지형 렌더링

많은 렌더링 알고리즘이 연구되었으며 렌더링에 사용되는 소프트웨어는 최종 이미지를 얻기 위해 여러 가지 다른 기술을 사용할 수 있습니다.

한 장면에서 모든 빛의 입자를 추적하는 것은 거의 항상 완전히 비현실적이고 엄청난 시간이 걸릴 것이다.이미지 생성에 충분한 크기의 부분을 추적하는 경우에도 샘플링을 지능적으로 제한하지 않으면 시간이 너무 많이 소요됩니다.

따라서, 보다 효율적인 경운송 모델링 기법의 몇 가지 느슨한 제품군이 등장했습니다.

  • 스캔 라인 렌더링을 포함한 래스터라이제이션은 고도의 광학 효과 없이 장면의 객체를 이미지 평면에 기하학적으로 투영합니다.
  • 레이 캐스팅은 특정 관점에서 관찰된 장면을 고려하여 기하학 및 매우 기본적인 반사 강도 광학 법칙만을 기반으로 관찰된 이미지를 계산하고, 아마도 아티팩트를 줄이기 위해 몬테카를로 기법을 사용한다.
  • 레이 트레이싱은 레이 캐스팅과 비슷하지만 보다 고도의 광학 시뮬레이션을 채택하고 있으며, 일반적으로 몬테카를로 기술을 사용하여 훨씬 빠른 속도로 보다 사실적인 결과를 얻을 수 있습니다.

네 번째 유형의 광수송 기술인 방사성은 일반적으로 렌더링 기술로 구현되지 않고 광원을 떠나 표면을 비추는 빛의 통과를 계산합니다.이러한 표면은 보통 다른 세 가지 기법 중 하나를 사용하여 디스플레이에 렌더링됩니다.

대부분의 고급 소프트웨어는 두 가지 이상의 기술을 결합하여 합리적인 비용으로 충분한 결과를 얻을 수 있습니다.

또 다른 차이점은 이미지 평면의 픽셀에 걸쳐 반복되는 이미지 순서 알고리즘과 씬(scene)의 객체 위에 반복되는 객체 순서 알고리즘의 차이입니다.일반적으로 한 장면에 픽셀보다 객체가 적기 때문에 객체 순서가 더 효율적입니다.

스캔라인 렌더링 및 래스터라이제이션

주요 기사: 래스터라이제이션
유럽 초대형 망원경 렌더링.

화상의 고레벨 표현은 필연적으로 픽셀과는 다른 도메인에 있는 요소를 포함한다.이러한 요소를 원시 요소라고 합니다.예를 들어, 개략도에서는 선 세그먼트와 원곡선이 원시일 수 있습니다.그래픽 사용자 인터페이스에서는 창과 버튼이 기본값이 될 수 있습니다.3D 모델을 렌더링할 때 공간의 삼각형과 폴리곤이 원시일 수 있습니다.

픽셀 단위(이미지 순서) 방식의 렌더링이 비현실적이거나 너무 느릴 경우 원시적인(객체 순서) 방식의 렌더링이 유용할 수 있습니다.여기에서는, 각 원소를 1회 반복해, 영향을 주는 이미지의 픽셀을 판별해, 거기에 따라서 이러한 픽셀을 변경합니다.이것은 래스터라이제이션이라고 불리며, 현재의 모든 그래픽 카드에 사용되는 렌더링 방법입니다.

래스터라이제이션은 픽셀 단위의 렌더링보다 고속인 경우가 많습니다.첫째, 이미지의 큰 영역에는 원시 요소가 없을 수 있습니다. 래스터라이제이션은 이러한 영역을 무시하지만 픽셀 단위의 렌더링은 이러한 영역을 통과해야 합니다.둘째, 래스터라이제이션은 단일 프리미티브가 점유하는 픽셀이 이미지 내에서 연속되는 경향이 있다는 점을 이용하여 캐시 일관성을 향상시키고 중복 작업을 줄일 수 있다.이러한 이유로 대화식 렌더링이 필요한 경우 래스터라이제이션이 일반적으로 선택됩니다.단, 픽셀 단위 접근방식은 종종 고품질의 이미지를 생성할 수 있으며 래스터라이제이션만큼 이미지에 대한 많은 가정에 의존하지 않기 때문에 보다 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.

래스터라이제이션의 오래된 형태는 전체 면(원색)을 단일 색으로 렌더링하는 것이 특징입니다.또는 먼저 면의 정점을 렌더링하고 그 면의 화소를 정점색의 혼합으로 렌더링함으로써 래스터라이즈를 보다 복잡한 방법으로 실시할 수 있다.이 버전의 래스터라이제이션은 복잡한 텍스처 없이 그래픽을 흐를 수 있기 때문에 이전 방식을 능가합니다(얼굴을 대면했을 때 래스터라이제이션된 이미지는 복잡한 텍스처로 덮여 있지 않으면 블록과 같은 효과를 발휘하는 경향이 있습니다.얼굴이 매끄럽지 않은 것은, 1개의 프리미티브에서 다음 것으로의 색상의 점진적인 변화가 없기 때문입니다).이 새로운 래스터라이제이션 방법은 그래픽 카드의 보다 부하가 높은 음영 기능을 사용하여 메모리에 저장되는 텍스처가 더 적은 공간을 사용하기 때문에 더 나은 성능을 발휘합니다.때때로 설계자는 면이 다른 접합면과 만나는 각도에 따라 한 가지 래스터라이제이션 방법을 일부 면에 사용하고 다른 방법은 다른 면에 사용하므로 속도가 빨라지고 전체적인 효과를 해치지 않습니다.

레이 캐스팅

주요 기사:레이 캐스팅

레이캐스팅에서 모델링된 지오메트리는 마치 레이캐스팅을 시점으로 아웃시키듯이 시점으로부터 1픽셀씩 라인별로 해석된다.객체가 교차하는 경우 점의 색상 값은 여러 가지 방법을 사용하여 평가할 수 있습니다.가장 간단하게는, 교점에서의 물체의 색값이, 그 화소의 값이 됩니다.색상은 텍스처 맵에서 결정할 수 있습니다.보다 정교한 방법은 시뮬레이션된 광원에 대한 관계를 계산하지 않고 조명 계수에 의해 색상 값을 수정하는 것입니다.아티팩트를 줄이기 위해 약간 다른 방향의 여러 광선을 평균화할 수 있습니다.

레이 캐스팅은 (카메라 위치에서) "보기 방향"을 계산하고 장면에서 "고체 3D 물체"를 통해 "레이 캐스팅"을 점진적으로 따라가는 동시에 3D 공간의 각 지점에서 결과 값을 누적합니다.이는 "레이캐스트"와 관련이 있으며 "레이 트레이스"와 유사하지만 일반적으로 표면에서 레이캐스트가 "버치"되지 않습니다(여기서 "레이 트레이스"는 바운스를 포함한 광 경로를 추적하고 있음을 나타냅니다)."레이 캐스팅"은 광선이 직선 경로(반투명 물체를 통과하는 이동 포함)를 따른다는 것을 의미합니다.레이 캐스트는 카메라 또는 장면 끝점("뒤에서 앞으로") 또는 "앞에서 뒤로"에서 발생할 수 있는 벡터입니다.때로는 최종 광값이 "전달 함수"에서 파생되기도 하고 직접 사용되기도 합니다.

광학적 성질에 대한 대략적인 시뮬레이션을 추가로 사용할 수 있다. 즉, 물체에서 시점까지의 광선을 간단하게 계산할 수 있다.또 다른 계산은 광원으로부터의 광선의 입사각과 광원의 소정의 강도로부터 화소치를 계산한다.또 다른 시뮬레이션에서는 무선성 알고리즘에서 플롯된 조명 또는 이들 두 가지를 조합하여 사용합니다.

레이 트레이스

Spiral Sphere와 Julia, Detail은 비주얼 아티스트 Robert W. McGregor가 POV-Ray 3.6과 내장된 장면 설명 언어만을 사용하여 만든 컴퓨터 생성 이미지입니다.
주요 기사:레이트레이스(그래픽)

레이 트레이스는 입자로 해석되는 빛의 자연스러운 흐름을 시뮬레이션하는 것을 목적으로 합니다.종종 광선 추적 방법은 몬테카를로 방법을 적용하여 렌더링 방정식에 대한 해법을 근사하기 위해 사용된다.가장 많이 사용되는 방법으로는 경로 추적, 양방향 경로 추적 또는 Metropolis 라이트 트랜스포트 등이 있지만 Whited Style Ray Tracing이나 하이브리드처럼 반현실적인 방법도 사용되고 있습니다.대부분의 구현은 빛이 직선으로 전파되도록 하지만, 애플리케이션은 상대론적 시공간 [1]효과를 시뮬레이션하기 위해 존재합니다.

마지막으로 광선 추적 작업의 생산 품질 렌더링에서는 일반적으로 각 픽셀에 대해 복수의 광선이 촬영되며, "입사각은 반사각과 같다"와 같은 광학 법칙과 re를 다루는 보다 고도의 법칙을 사용하여 교점의 첫 번째 물체뿐만 아니라 다수의 순차적 '분사'를 통해 추적된다.분율 및 표면 거칠기.

광원이 광원과 마주친 경우 또는 바운스 제한 횟수를 평가한 경우, 최종 지점의 표면 조도를 위에서 설명한 기법을 사용하여 평가하고 다양한 바운스 경로의 변화를 평가하여 시점에서 관측된 값을 추정한다.이 모든 과정이 각 샘플, 각 픽셀에 대해 반복됩니다.

분포선 트레이스에서는, 각 교차점에서 복수의 광선을 발생시킬 수 있다.그러나 경로 추적에서는 몬테카를로 실험의 통계적 특성을 이용하여 각 교차로에서 단일 광선만 발사되거나 전혀 발사되지 않는다.

광선 추적은 실시간을 고려하기에는 너무 느렸고, 최근에는 특수 효과 시퀀스나 고품질(아마도 사실적인) 영상이 짧은 부분만 필요한 광고에도 사용되었지만, 화질의 단편 영화를 고려하기에는 너무 느렸습니다.

그러나 세부 사항이 높지 않거나 광선 추적 기능에 의존하지 않는 작업 부분에서 필요한 계산 수를 줄이기 위한 최적화 노력은 광선 추적의 보다 광범위한 활용 가능성을 현실화시켰다.적어도 프로토타입 단계에서는 일부 하드웨어 가속 레이트레이싱 장비와 실시간 소프트웨어 또는 하드웨어 레이트레이싱의 사용을 보여주는 게임 데모가 있습니다.

신경 렌더링

뉴럴 렌더링(neural [2][3]rendering)은 인공 뉴럴 네트워크를 이용한 렌더링 방법입니다.신경 렌더링에는 2차원 [2]영상에서 3D 모델을 재구성하는 데 사용되는 영상 기반 렌더링 방법이 포함됩니다.

전파성

주요 기사: Radiosity (컴퓨터 그래픽스)

방사성은 직접 조명된 표면이 다른 표면을 조명하는 간접 광원으로 작용하는 방식을 시뮬레이션하는 방법이다.이것은 보다 사실적인 음영을 만들어내고 실내 장면의 '환경'을 더 잘 포착하는 것처럼 보인다.전형적인 예는 방의 모서리를 '안는' 방법이다.

시뮬레이션의 광학적 근거는 주어진 표면상의 특정 지점에서 확산된 빛이 큰 방향의 스펙트럼에 반사되어 주변 영역을 비추는 것이다.

시뮬레이션 기법은 복잡성이 다를 수 있습니다.대부분의 렌더링에서는 방사성의 대략적인 추정치를 가지고 있으며, 단순히 분위기라고 하는 요소로 전체 장면을 매우 약간 비춥니다.단, 고도의 방사선성 추정이 고품질 광선 추적 알고리즘과 결합되어 있는 경우, 특히 실내 장면에서 이미지는 설득력 있는 사실성을 나타낼 수 있습니다.

고급 방사선성 시뮬레이션에서는 재귀적 유한 요소 알고리즘이 재귀적 한계에 도달할 때까지 모델의 표면 사이에서 빛을 '바운스'합니다.이러한 방식으로 한 표면의 착색은 인접 표면의 착색에 영향을 미치며, 그 반대도 마찬가지입니다.모델 전체에 걸쳐 생성된 조명 값(때로는 빈 공간 포함)은 저장되며 레이캐스팅 또는 레이트레이싱 모델에서 계산을 수행할 때 추가 입력으로 사용됩니다.

이 기법의 반복/재귀적 특성 때문에 복잡한 객체는 특히 에뮬레이트 속도가 느립니다.고속 방사선도 계산이 표준화되기 전에 일부 디지털 아티스트는 텍스처 맵의 모서리, 접합부 및 오목부에 대응하는 영역을 어둡게 하고 스캔라인 렌더링을 위해 자체 조명 또는 확산 매핑을 통해 적용함으로써 잘못된 방사선도라고 하는 기술을 사용했습니다.지금도 복잡한 물체가 방사선도에 미치는 영향을 조사하지 않고 벽, 바닥 및 천장에 반사되는 빛으로부터 실내 분위기를 계산하기 위해 고급 방사선성 계산을 예약할 수 있다. 또는 방사선성 계산에서 복잡한 물체를 유사한 크기와 질감의 단순한 물체로 대체할 수 있다..

방사성 계산은 관점에 의존하지 않기 때문에 관련된 계산이 증가하지만 모든 관점에 유용합니다.장면에서 방사성의 오브젝트 재배치가 거의 없는 경우, 같은 방사성의 데이터를 다수의 프레임에 재사용할 수 있기 때문에, 방사성의 향상은, 프레임 당의 렌더링 시간 전체에 큰 영향을 주지 않고, 레이캐스팅의 평탄도를 향상시키는 효과적인 방법이 됩니다.

이러한 이유로 라디오시티는 선도적인 실시간 렌더링 방법의 주요 구성요소이며, 최신 장편 애니메이션 3D 카툰 영화를 제작하는 데 처음부터 끝까지 사용되어 왔습니다.

샘플링 및 필터링

렌더링 시스템이 대처해야 하는 문제 중 하나는 어떤 방식을 취하든 간에 샘플링 문제입니다.기본적으로 렌더링 프로세스는 한정된 수의 픽셀을 사용하여 이미지 공간에서 색상으로 연속적인 함수를 묘사하려고 한다.나이키스트-샤논 샘플링 정리(또는 Kotelnikov 정리)의 결과로 표시할 수 있는 공간 파형은 영상 분해능에 비례하는 최소 2개의 픽셀로 구성되어야 합니다.간단히 말하면, 1픽셀보다 작은 색이나 명암으로 화상의 디테일, 피크 또는 트로프를 표시할 수 없다는 것입니다.

필터링 없이 단순 렌더링 알고리즘을 사용하는 경우, 이미지 함수의 높은 주파수로 인해 최종 이미지에 추악한 앨리어싱이 발생합니다.앨리어스는 일반적으로 픽셀 그리드가 보이는 개체의 들쭉날쭉한 모서리 또는 들쭉날쭉한 모서리로 나타납니다.에일리어싱을 삭제하려면 모든 렌더링 알고리즘이 이미지 함수에 대해 일종의 로우패스필터를 사용하여 고주파를 제거해야 합니다.이러한 프로세스를 안티앨리어싱이라고 합니다.

최적화

계산대수가 많기 때문에, 통상, 진행중의 워크는, 소정의 시점에서 전개되고 있는 워크의 부분에 맞추어 상세하게 표현되기 때문에, 모델화의 초기 단계에서는, 목표 출력이 방사성을 가지는 레이트레이스인 경우에도 와이어 프레임이나 레이캐스팅을 사용할 수 있다.또한 씬(scene)의 일부만 상세하게 렌더링하고 현재 개발 중인 항목에 중요하지 않은 개체를 제거하는 것이 일반적입니다.

실시간에는 하나 이상의 일반적인 근사치를 단순화하고 해당 풍경의 정확한 매개 변수를 조정하는 것이 적절하며, 이 매개 변수도 합의된 매개 변수에 따라 조정되어 'Bang for the buck'을 최대한 얻을 수 있습니다.

학술적 핵심

주요 기사:편향되지 않은 렌더링

현실적인 렌더러의 구현에는 항상 물리적 시뮬레이션 또는 에뮬레이션의 기본 요소가 있습니다. 즉, 실제 물리적 프로세스를 닮거나 추상화하는 계산도 있습니다.

"물리적 기반"이라는 용어는 보다 일반적이고 널리 받아들여지는 외부 렌더링의 물리적 모델 및 근사치의 사용을 나타냅니다.렌더링 커뮤니티에서는 특정 관련 기술이 점차 확립되고 있습니다.

기본 개념은 적당히 간단하지만 계산하기 어렵습니다. 단 하나의 우아한 알고리즘 또는 접근법은 보다 일반적인 목적의 렌더러에게 이해하기 어렵습니다.견고성, 정확성 및 실용성에 대한 요구를 충족시키기 위해 구현은 다양한 기술의 복잡한 조합이 될 것입니다.

렌더링 연구는 과학적 모델의 적응과 그 효율적인 적용과 관련이 있습니다.

렌더링 방정식

주요 기사: 렌더링 방정식

이것이 렌더링에 있어서 중요한 학술적/이론적 개념입니다.이것은 렌더링의 비감각적 측면을 가장 추상적으로 표현하는 역할을 합니다.보다 완전한 알고리즘은 모두 이 방정식의 특정 공식에 대한 해법으로 볼 수 있다.

의미: 특정 위치와 방향에서 출사광(Lo)은 방출광(Le)과 반사광의 합입니다.반사광은 모든 방향에서 들어오는 빛(Li)에 표면 반사 및 들어오는 각도를 곱한 합입니다.상호작용 지점을 통해 외부 빛을 내부 빛에 연결함으로써, 이 방정식은 장면에서 전체 '빛 전송' – 빛의 모든 움직임을 나타냅니다.

쌍방향 반사율 분포 함수

양방향 반사율 분포 함수(BRDF)는 다음과 같이 표면과의 빛 상호작용의 간단한 모델을 나타냅니다.

빛의 상호작용은 종종 확산 반사 및 분광 반사와 같은 훨씬 단순한 모델에 의해 근사되지만, 둘 다 BRDF일 수도 있다.

기하학 광학

렌더링은 실질적으로 빛물리학의 입자 측면(기하학적 광학)에만 관여합니다.빛을 기본 수준에서 입자로 취급하는 것은 간단하지만 적절한 방법입니다. 빛의 파동 측면은 대부분의 장면에서 무시할 수 있으며 시뮬레이션이 훨씬 더 어렵습니다.주목할 만한 파동 양상 현상으로는 회절(CD와 DVD의 색상에서 볼 수 있음)과 편광(LCD에서 볼 수 있음)이 있다.두 가지 효과 모두 필요한 경우 반사 모델의 외관 중심 조정에 의해 이루어집니다.

시각 지각

비록 주목을 덜 받지만, 인간의 시각적 지각에 대한 이해는 렌더링에 중요합니다.이는 주로 이미지 표시와 인간의 지각이 제한된 범위를 가지고 있기 때문입니다.렌더러로 다양한 밝기와 색상을 시뮬레이트할 수 있지만, 현재 디스플레이(무비 화면, 컴퓨터 모니터 등)에서는 처리 능력이 부족하기 때문에 폐기 또는 압축해야 합니다.인간의 인식에도 한계가 있기 때문에 사실주의를 창조하기 위해 넓은 범위의 이미지를 줄 필요는 없다.이는 이미지를 디스플레이에 맞추는 문제를 해결하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 렌더링 시뮬레이션에서 사용할 수 있는 바로 가기를 제안할 수 있습니다. 특정 세부 사항이 눈에 띄지 않기 때문입니다.이 관련 주제는 톤 매핑입니다.

렌더링에 사용되는 수학은 선형 대수, 미적분, 수치 수학, 신호 처리 및 몬테 카를로 방법을 포함합니다.

동영상의 렌더링은 렌더 팜이라고 하는 밀접하게 연결된 컴퓨터 네트워크에서 실행되는 경우가 많습니다.

영화 제작을 위한 3D 이미지 설명의 최신 기술은[when?] Mental Images와 Pixar에서 설계된[4] RenderMan Shading Language에서 설계된 Mental Ray 장면 설명 언어입니다(3D 하드웨어 가속기에 맞게 조정된 VRML 및 DirectX와 같은 단순한 3D 파일 형식과 비교).

다른 렌더러(특허 렌더러 포함)도 사용할 수 있고 때로는 사용할 수 있지만, 대부분의 렌더러는 우수한 텍스처 필터링, 텍스처 캐시, 프로그래밍 가능한 셰이더, 테셀레이션이 있는 헤어, 분할 또는 누르브 표면과 같은 하이헨드 지오메트리 타입, 지오메트리 캐시, 검사의 레이트레이스 등 자주 필요한 기능을 하나 이상 놓치는 경향이 있습니다.etry 캐싱, 고품질 섀도 매핑, 속도 또는 특허가 필요 없는 구현.현재 가장 주목받는 기능으로는 인터랙티브한 사실적 렌더링(IPR)과 하드웨어 렌더링/쉐이딩이 있습니다.

발표된 중요한 아이디어의 연표

ESTCube-1 위성 렌더링

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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추가 정보

외부 링크

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