renderöintimoottoria

Renderöintimoottorit ovat ohjelmistokomponentteja, joiden tehtävä on muuntaa kolmiulotteinen kohtaus kahdenulotteiseksi kuvaksi. Ne vastaavat geometrian käsittelystä, varjostuksesta, teksturoinnista ja valaistuksesta grafiikkaputkessa. Ne voivat toimia sekä reaaliaikaisesti, kuten peleissä, että offline-tilassa, kuten elokuvien renderöinnissä. Useimmat nykyaikaiset ratkaisut hyödyntävät GPU-kiihdytystä, mutta perusperiaatteet toimivat myös CPU:lla.

Perusprosessina on usein putkisto, jossa kohtaus muutetaan ruudun pikselitason kuvaksi. Rasterointi muuntaa 3D-geometrian 2D-kuvaksi nopeasti ja sitä käytetään yleisesti reaaliaikaisissa sovelluksissa. Sädejäljitys simuloi valon kulkua tarkemmin, mukaan lukien varjostukset ja heijastukset, ja sitä käytetään sekä offline- että osin reaaliaikaisissa renderöinneissä. Nykyiset moottorit voivat yhdistää molempia tekniikoita sekä tukea fysikaalisia materiaaleja, kuten PBR.

Renderöintimoottorit käyttävät grafiikkarajapintoja kuten OpenGL, Direct3D, Vulkan sekä Metal. Ne voivat tarjota erilaisia renderöintiputkia, kuten forward- ja deferred-renderöinti sekä post-process-efektit. Suuret pelimoottorit, kuten Unreal Engine ja Unity, sisältävät omia renderöintiprosessejaan tai Scriptable Render Pipeline -ratkaisuita räätälöintiä varten.

Käyttökohteet ovat pelejä, simulointia sekä arkkitehtuurikuvausta ja elokuva- sekä visuaalista efektityötä. Tärkeimpiä haasteita ovat suorituskyky, muistin hallinta ja laadun sekä suorituskyvyn tasapaino. Kehitys suuntautuu yhä reaaliaikaiseen sädejäljitykseen sekä tekoälyä hyödyntävään denoisingiin ja parempaan visuaaliseen laatuun.