Предыдущая Главная
В
последние годы дальнейшим развитием метода трассировки лучей стала теория
глобальной освещённости (global
illumination) и её разновидности — фотонная карта {photon mapping) и Metropolis light transport.
Rendering
— рендеринг, визуализация — процесс генерации изображения на
основе описания трёхмерных объектов. Описание даётся на строго определённом
языке или в виде структуры данных и содержит такие параметры, как
геометрические формы, точка зрения зрителя, фактура, освещение. Это один из
важнейших подразделов трёхмерной компьютерной графики. В «графическом конвейере»
это заключительный этап, где модели и анимация получают законченный вид.
Используется в компьютерных играх, симуляторах, кино, спецэффектах, визуализации
дизайна. Программы рендеринга существуют как отдельные продукты или как часть
графических или анимационных пакетов. Это медленный процесс, требующий больших
вычислительных мощностей.
Когда завершается предварительное
создание объекта (обычно сетчатая модель), приходит время рендеринга, когда к
сетке добавляется фактура, освещение, рельефная карта, взаимное расположение
объектов. В случае кинематографической сцены требуется рендеринг нескольких
последовательных кадров, которые затем должны быть «склеены» вместе программой,
способной воспроизводить подобную анимацию.
Существуют две основные технологии
рендеринга — диффузное отражение и трассировка лучей.
Полноценный рендеринг в реальном времени
пока невозможен из-за недостаточного быстродействия аппаратуры. Приходится
чем-то жертвовать, к примеру, оставлять одну фактуру, без освещения, или
довольствоваться только прямым освещением от источника света на объект и далее
в камеру.
Целью рендеринга является фотореализм —
создание изображений, неотличимых от фотографий. Но при этом необходимо добиваться
разумного баланса между научными методами и их эффективным применением.
В кино стандартом считается язык
описания сцен Renderman,
разработанный
компанией «Пиксар». Из
профессиональных программ редеринга в кинематографе используются «PRman», «ВМЯТ»
{Blue Мооп Rendering
Tools), «РОУ-ray», «Mental Ray», «Blender» (в
котором можно также создавать и саму сцену).
Skeletal animation — скелетная анимация — В современной
компьютерной анимации часто требуется выполнить анимацию позвоночных. Для
этого используется скелетная анимация. В стандартной каркасной модели
проектируются кости скелета. Каждая кость «привязывается» к определённым
вершинам в каркасной сетке. Между собой кости соединяются при помощи
«суставов», которые ограничивают возможные движения костей. Дальнейшая анимация
проходит проще, её можно задавать уже на уровне движения костей, а не
координатами каждой отдельной вершины. Другое достоинство «скелетной анимации»
состоит в том, что кости объединяются в иерархическую структуру: если движется
плечевая кость, приходит в движение и всё, что расположено ниже (локоть, кисть,
фаланги пальцев ит.д.).
Stop-motion animation — покадровая анимация — техника съёмки,
при которой макет или куклу постепенно перемещают и фотографируют по одному
кадру за один раз. Когда отснятая таким способом сцена проигрывается с обычной
скоростью 24 кадра в секунду, создаётся иллюзия движения. Классический пример —
«Кинг Конг», которого анимировал Уиллис О'Брайен. Texel — тексель — точка
на поверхности текстуры. Из таких точек состоит весь рисунок её поверхности.Texture mapping —
текстурное отображение — способ придать реалистичность
компьютерному изображению. На простую сгенерированную на компьютере форму
накладывается фактура (текстура). Например, на сферу можно наложить текстуру
лица. Таким образом, отпадёт необходимость отдельно обрабатывать форму глаз и
носа.
Предыдущая Главная
|