Renderpfad

Renderpfad ist ein Begriff aus der Computergrafik und bezeichnet die Abfolge von Verarbeitungsschritten, die nötig ist, um aus einer 3D-Szene ein zweidimensionales Bild zu erzeugen. Der Renderpfad umfasst typischerweise Geometrieverarbeitung, Shaderberechnung, Beleuchtung, Texturzugriff, Rasterisierung oder Strahlenverarbeitung sowie Nachbearbeitung und Tonemapping. Er beeinflusst Qualität, Leistung und Latenz des Renderings.

Zu den Kernstufen gehören Geometrieverarbeitung (Vertex-Processing und ggf. Tessellation), Rasterisierung, Shading und Beleuchtung, Texturabzug sowie das Sampling von Materialien. In Echtzeit-Systemen kommen oft Rasterisierung mit per-Pixel- oder per-Fragment-Shading und leichte Form von Beleuchtung zum Einsatz, während Offline-Rendering häufiger Strahlenverfolgung und globale Beleuchtung nutzt, um höhere Realismusgrade zu erreichen.

Gängige Renderpfad-Modelle umfassen Forward Rendering, Deferred Rendering, Forward+ und hybride Ansätze, die Rasterisierung mit Ray Tracing kombinieren. Die Wahl des Pfads hängt von Leistungsbudget, Szenekomplexität und gewünschtem Beleuchtungsgrad ab. Realistische Effekte wie globale Beleuchtung, Reflexionen und Schattierung verlangen oft anspruchsvollere Pfade oder deren Optimierung. In Echtzeit-Anwendungen kommen außerdem Techniken wie Screen-Space-Reflections, Ambient Occlusion und Tone Mapping zum Einsatz, um Qualität bei begrenzten Ressourcen zu liefern.

Der Renderpfad ist eng verbunden mit dem Materialsystem und dem Beleuchtungsmodell des Renderers. Unterschiedliche Engines oder Frameworks bieten konfigurierbare Pfade, wodurch Entwickler je nach Anwendung Prioritäten wie Performance, Bilderqualität oder Reaktionsfähigkeit justieren können.