renderöinnin

Renderöinnin käsitteellä tarkoitetaan prosessia, jossa kolmiulotteisesta tai 2D-mallista tuotetaan lopullinen kuva. Se yhdistää geometrian, materiaalit, valonlähteet sekä kameran asetukset ja määrittää, miten valo kulkee, heijastuu ja miten värit syntyvät pinnalle.

Renderöinti jaetaan tyypillisesti reaaliaikaisiin ja ei-reaaliaikaisiin menetelmiin. Reaaliaikainen renderöinti käyttää rasterointia ja GPU-arkkitehtuureja, jolloin kuva muodostuu nopeasti vuorovaikutteisessa sovelluksessa kuten videopeleissä. Ei-reaaliaikainen renderöinti, eli offline-renderöinti, voi hyödyntää ray tracingiä tai path tracingiä ja tavoitella korkeaa valon, varjojen sekä valon globaalien ilmiöiden realismia.

Keskeisiä teknisiä elementtejä ovat valaistus, varjostus sekä tekstuurit ja geometria. Varjostusmalleja on perinteisiä kuten Lambert- ja Blinn-Phong sekä nykyaikaisia fysikaalisesti laskettuja malleja (PBR). Tekstuurit voivat olla diffuuseja, spekulaarisia, normaali- tai displacement-karttoja. Post-processingin tekniikat, kuten antialiasointi, tone mapping, bloom ja syvyysvaimennus, vaikuttavat lopulliseen ulkoasuun.

Renderöinti on keskeinen osa elokuvatuotantoa, visuaalisia efektejä, tietokonepelejä sekä arkkitehtonista visualisointia sekä simulointeja. Reaaliaikaisessa käytössä tavoitteena on matala viive ja korkeat kehysnopeudet, offline-tekniikoissa sen sijaan panostetaan yksityiskohtaisuuteen ja fyysiseen valaistuksen realismiin. Kehitys hyödyntää yhä tehokkaampia kiihdytyksiä, kuten ray tracing -kiihdytyksiä sekä denoising-algoritmeja.