Renderointimuodoista

Renderointimuodoista viittaa erilaisiin tavoihin, joilla tietokoneet muodostavat kuvan kolmiulotteisesta tai kaksidimensionaalisesta scenestä. Renderointi kattaa sekä laskennan algoritmit että lopullisen kuvan laadun, ja siihen vaikuttavat sekä haluttu realismi että käytettävissä oleva laskentateho. Yleisiä jaotteluita ovat reaaliaikainen renderointi sekä offline- eli ei-reaaliaikainen renderointi. Reaaliaikaisessa renderoinnissa korostuvat nopeus ja vuorovaikutteisuus, usein käytetty rasterointitekniikka GPU-kiihdytyksellä. Offline-renderoinnissa voidaan puolestaan käyttää raskaita, fotorealistisia menetelmiä, joissa kuvan laatu on tärkeämpi kuin nopeus.

Päämenetelmät

- Rasterointi: piirretään 3D-geometria 2D-kuvaksi rasteroinnin avulla, usein z-tason tallentamisen ja teksturoinnin kanssa. Nopea ja laajasti käytetty erityisesti reaaliaikaisessa grafiikassa.

- Sädejäljitys (ray tracing): valonsäteet jäljitetään kamerasta scenelle, mikä tuottaa realistiset heijastukset, varjot ja läpinäkyvyydet. Korkea laskentakapasiteetti, mutta yleistyorin reaaliaikaisessa käytössä on yleistynyt kiihdytys ja hybridiratkaisut.

- Polkujäljitys (path tracing): laajamittainen global illumination -laskenta Monte Carlo -otaksilla, tarjoaa korkean fotorealistisuuden, mutta vaatii useita otoksia ja usein jälkikäsittelyä denoisingillä.

- Radiositeetti (radiosity) ja muut globaalin valaistuksen menetelmät: keskittyvät diffuuseihin heijastuksiin ja tilan valaistukseen, vähemmän käytetty nykyään, mutta historiallisesti vaikuttanut kehitykseen.

- Hybridirenderointi: yhdistää rasteroinnin ja sädejäljityksen tai polkujäljityksen optimaalisen suorituskyvyn ja laadun saavuttamiseksi.

Käyttökohteet

Renderointimuotoja sovelletaan elokuvatuotannossa, arkkitehtuurissa, visiualisoinneissa sekä videopeliteknologiassa. Teknologian kehitys on tehnyt real-time sädejäljityksen ja polkujäljityksen käytöstä yhä yleisempää moderneissa sovelluksissa.