Renderöintijärjestelmät

Renderöintijärjestelmät, suomeksi myös renderöintimoottorit tai renderöintiputket, ovat tietokoneohjelmistoja tai ohjelmistokomponentteja, jotka muuttavat kolmiulotteisen (3D) mallin tai kohtauksen kaksiulotteiseksi (2D) kuvaksi tai animaatioksi. Tämä prosessi tunnetaan nimellä renderöinti. Järjestelmä ottaa sisäänsä 3D-mallin geometrian, tekstuurit, valaistuksen ja kameran sijainnin ja laskee, miltä kohtaus näyttäisi lopullisessa kuvassa.

Renderöintijärjestelmiä käytetään laajasti monilla aloilla, kuten tietokonepeleissä, elokuvien erikoistehosteissa, arkkitehtuurin visualisoinnissa, tuotesuunnittelussa ja tieteellisessä visualisoinnissa. Pelien renderöintijärjestelmät ovat yleensä optimoituja nopeuteen, jotta kuvat voidaan tuottaa reaaliajassa. Vastaavasti elokuvatuotannossa käytettävät järjestelmät keskittyvät usein fotorealistisuuteen ja kuvanlaatuun, vaikka ne olisivatkin hitaampia.

Renderöinnin perusperiaatteena on usein kuvapisteiden (pikseleiden) laskenta. Järjestelmä määrittää jokaisen pikselin värin seuraamalla valonsäteitä takaisin lähteisiinsä tai mallintamalla valon kulkua kohtauksessa. Tämä voi tapahtua useilla eri algoritmeilla, joista yleisimpiä ovat rasterointi ja säteenseuranta. Rasterointi on yleensä nopeampi ja yleinen peleissä, kun taas säteenseuranta tuottaa realistisempia heijastuksia ja varjoja, mutta on laskennallisesti raskaampi. Nykyaikaiset renderöintijärjestelmät voivat yhdistellä näitä tekniikoita tai käyttää edistyneempiä menetelmiä saavuttaakseen halutun lopputuloksen tehokkaasti.