Renderpfaden

Renderpfade sind in der Computergrafik der Begriff für die Sequenz von Verarbeitungsschritten, die das Rendering eines Bildes steuern. Sie definieren, wie Szene, Materialien, Lichtquellen und Kameraeinstellungen in ein fertiges Bild übersetzt werden. Renderpfade unterscheiden sich je nach Einsatzgebiet: In der Echtzeitgrafik liegt der Fokus auf Geschwindigkeit, während in der Offline- oder Filmproduktion die Bildqualität oft im Vordergrund steht.

Ein Renderpfad kann aus mehreren Phasen bestehen: Geometrie- und Sichtprüfung, Shader- bzw. Materialauswertung, Beleuchtung, Schattenberechnung, Sampling und abschließendem Post-Processing oder Compositing. In physikalisch basierten Renderpfaden kommt Monte-Carlo-Integration zum Einsatz, etwa Path Tracing oder Bidirectional Path Tracing, um den Lichttransport zu simulieren. Zusätzlich können Denoising- oder Tonemapping-Pässe eingesetzt werden, um das Bild zu glätten und anzupassen.

In Echtzeit-Renderpfaden werden oft G-Buffer-basierte Ansätze, Forward Rendering oder Scriptable Render Pipelines verwendet, mit separaten Passes für Beleuchtung, Maskierung, Antialiasing und Post-Processing. Offline-Renderpfade verwenden dagegen oft spezialisierte Engines und Layer-Komposition, um komplexe Lichtsituationen, Subsurface Scattering oder Volumina zu ermöglichen.

Bedeutung und Herausforderungen: Renderpfade beeinflussen Qualität, Rechenaufwand und Speicherbedarf. Durch modulare Pässe, Caching-Strategien und Denoising lassen sich Leistung und Bildqualität optimieren. Die Bezeichnung variiert zwischen Tools: Manche Engines sprechen von Render Passes, Render Pipelines oder Render-States, doch das Grundkonzept bleibt die Sequenz der Verarbeitungsschritte vom Szeneaufbau bis zur Ausgabe.