Rendering adalah proses dari membangun gambar dari sebuah
model (atau model yang secara kolektif dapat disebut sebuah file adegan),
melalui program komputer. Sementara 3D rendering adalah proses grafis 3D yang secara
otomatis mengubah model frame kawat 3D menjadi gambar 2D dengan efek
fotorealistik 3D atau render non - fotorealistik pada komputer .
Rendering is the process of building the image of a model (
or models which collectively can be called a scene file ) , through a computer
program . While 3D rendering is the process of 3D graphics that automatically
change the 3D wire frame models into 2D images with 3D photorealistic effects
or rendering non - photorealistic computer .
2. Metode Rendering (Rendering Methods)
Rendering adalah proses akhir dari pembuatan gambar 2D
aktual atau animasi dari adegan disiapkan . Hal ini dapat dibandingkan dengan
mengambil foto atau syuting adegan setelah pemasangan selesai dalam kehidupan
nyata . Beberapa yang berbeda , dan sering khusus , metode render telah
dikembangkan . Ini berkisar dari wireframe jelas non - realistis render melalui
poligon berbasis rendering, untuk teknik yang lebih canggih seperti : scanline
rendering, ray tracing , atau radiositas . Rendering dapat berlangsung dari
sepersekian detik untuk hari untuk satu gambar / bingkai . Secara umum, metode
yang berbeda yang lebih cocok untuk baik foto - realistis rendering, atau
real-time rendering.
Rendering is the final process of creating the actual 2D
image or animation from the prepared scene. This can be compared to taking a
photo or filming the scene after the setup is finished in real life. Several
different, and often specialized, rendering methods have been developed. These
range from the distinctly non-realistic wireframe rendering through
polygon-based rendering, to more advanced techniques such as: scanline
rendering, ray tracing, or radiosity. Rendering may take from fractions of a
second to days for a single image/frame. In general, different methods are
better suited for either photo-realistic rendering, or real-time rendering.
a. Real Time
Rendering untuk media interaktif , seperti permainan dan
simulasi , dihitung dan ditampilkan secara real time , dengan tarif sekitar 20
sampai 120 frame per detik . Dalam real-time rendering, tujuannya adalah untuk
menunjukkan informasi sebanyak mungkin mata dapat memproses dalam sepersekian
detik ( alias dalam satu frame . Dalam kasus 30 frame- per - detik animasi
bingkai meliputi satu 30 detik) . Tujuan utamanya adalah untuk mencapai setinggi
mungkin tingkat photorealism pada kecepatan rendering minimum yang dapat
diterima ( biasanya 24 frame per detik , karena itu adalah minimum mata manusia
perlu melihat untuk berhasil menciptakan ilusi gerakan ) . Bahkan , eksploitasi
dapat diterapkan dengan cara mata ' merasakan ' dunia, dan sebagai hasilnya
gambar akhir yang disajikan belum tentu bahwa dari dunia nyata , tapi satu
cukup dekat untuk mata manusia untuk mentolerir . Rendering software dapat
mensimulasikan efek visual seperti flare lensa , kedalaman lapangan atau blur .
Ini adalah upaya untuk mensimulasikan fenomena visual yang dihasilkan dari
karakteristik optik kamera dan mata manusia . Efek ini dapat meminjamkan unsur
realisme ke adegan, bahkan jika efeknya hanyalah artefak simulasi kamera . Ini
adalah metode dasar yang digunakan dalam game , dunia interaktif dan VRML .
Peningkatan pesat dalam kekuatan pemrosesan komputer telah memungkinkan tingkat
semakin tinggi realisme bahkan untuk real-time rendering, termasuk teknik
seperti HDR rendering. Real- time rendering sering poligonal dan dibantu oleh
GPU komputer.
Rendering for interactive media, such as games and
simulations, is calculated and displayed in real time, at rates of
approximately 20 to 120 frames per second. In real-time rendering, the goal is
to show as much information as possible as the eye can process in a fraction of
a second (a.k.a. in one frame. In the case of 30 frame-per-second animation a
frame encompasses one 30th of a second). The primary goal is to achieve an as
high as possible degree of photorealism at an acceptable minimum rendering
speed (usually 24 frames per second, as that is the minimum the human eye needs
to see to successfully create the illusion of movement). In fact, exploitations
can be applied in the way the eye 'perceives' the world, and as a result the
final image presented is not necessarily that of the real-world, but one close
enough for the human eye to tolerate. Rendering software may simulate such
visual effects as lens flares, depth of field or motion blur. These are
attempts to simulate visual phenomena resulting from the optical
characteristics of cameras and of the human eye. These effects can lend an
element of realism to a scene, even if the effect is merely a simulated
artifact of a camera. This is the basic method employed in games, interactive
worlds and VRML. The rapid increase in computer processing power has allowed a
progressively higher degree of realism even for real-time rendering, including
techniques such as HDR rendering. Real-time rendering is often polygonal and
aided by the computer's GPU.
b. Non Real-time
Animasi untuk media non - interaktif , seperti film dan video
, yang diberikan jauh lebih lambat . Non - real time render memungkinkan
leveraging dari kekuatan pemrosesan yang terbatas untuk mendapatkan kualitas
gambar yang lebih tinggi . Rendering kali untuk frame individu dapat bervariasi
dari beberapa detik hingga beberapa hari untuk adegan yang kompleks . Frame
yang diberikan disimpan pada hard disk kemudian dapat ditransfer ke media lain
seperti film atau film optical disk . Frame ini kemudian ditampilkan secara
berurutan pada frame rate yang tinggi , biasanya 24 , 25 , atau 30 frame per
detik , untuk mencapai ilusi gerakan .
Ketika tujuannya adalah foto - realisme , teknik seperti ray
tracing atau radiositas bekerja . Ini adalah metode dasar yang digunakan dalam
media digital dan karya seni . Teknik telah dikembangkan untuk tujuan simulasi
efek yang terjadi secara alamiah lainnya, seperti interaksi cahaya dengan
berbagai bentuk materi . Contoh teknik tersebut meliputi sistem partikel (yang
dapat mensimulasikan hujan , asap , atau kebakaran ) , pengambilan sampel
volumetrik ( untuk mensimulasikan kabut , debu dan efek atmosfer spasial
lainnya ) , caustic ( untuk mensimulasikan cahaya fokus dengan tidak merata
permukaan cahaya pembiasan , seperti riak cahaya terlihat pada bagian bawah
kolam renang ) , dan hamburan bawah permukaan ( untuk mensimulasikan cahaya
yang mencerminkan dalam volume benda padat seperti kulit manusia ) .
Proses rendering komputasi mahal , mengingat berbagai
kompleks proses fisik yang ditinjau. Kekuatan pemrosesan komputer telah
meningkat pesat selama bertahun-tahun , memungkinkan untuk tingkat yang lebih
tinggi semakin rendering realistis . Studio film yang memproduksi animasi yang
dihasilkan komputer biasanya menggunakan render farm untuk menghasilkan gambar
pada waktu yang tepat . Namun, penurunan biaya perangkat keras berarti bahwa
sangatlah mungkin untuk menciptakan sejumlah kecil animasi 3D pada sistem
komputer rumah . Output dari penyaji sering digunakan sebagai hanya satu bagian
kecil dari menyelesaikan adegan gerak-gambar . Banyak lapisan bahan dapat
diberikan secara terpisah dan terintegrasi ke dalam tembakan akhir menggunakan
compositing software.
Animations for non-interactive media, such as feature films
and video, are rendered much more slowly. Non-real time rendering enables the
leveraging of limited processing power in order to obtain higher image quality.
Rendering times for individual frames may vary from a few seconds to several
days for complex scenes. Rendered frames are stored on a hard disk then can be
transferred to other media such as motion picture film or optical disk. These
frames are then displayed sequentially at high frame rates, typically 24, 25,
or 30 frames per second, to achieve the illusion of movement.
When the goal is photo-realism, techniques such as ray
tracing or radiosity are employed. This is the basic method employed in digital
media and artistic works. Techniques have been developed for the purpose of
simulating other naturally-occurring effects, such as the interaction of light
with various forms of matter. Examples of such techniques include particle
systems (which can simulate rain, smoke, or fire), volumetric sampling (to
simulate fog, dust and other spatial atmospheric effects), caustics (to simulate
light focusing by uneven light-refracting surfaces, such as the light ripples
seen on the bottom of a swimming pool), and subsurface scattering (to simulate
light reflecting inside the volumes of solid objects such as human skin).
The rendering process is computationally expensive, given
the complex variety of physical processes being simulated. Computer processing
power has increased rapidly over the years, allowing for a progressively higher
degree of realistic rendering. Film studios that produce computer-generated
animations typically make use of a render farm to generate images in a timely
manner. However, falling hardware costs mean that it is entirely possible to
create small amounts of 3D animation on a home computer system. The output of the
renderer is often used as only one small part of a completed motion-picture
scene. Many layers of material may be rendered separately and integrated into
the final shot using compositing software.
c. Reflection and Shadings Models
Model refleksi / hamburan dan shading yang digunakan untuk
menggambarkan penampilan permukaan . Meskipun isu-isu ini mungkin tampak
seperti masalah semua pada mereka sendiri , mereka mempelajari hampir secara
eksklusif dalam konteks rendering. Komputer grafis 3D modern yang sangat
bergantung pada model refleksi disederhanakan disebut Model refleksi Phong (
tidak harus bingung dengan Phong shading ) . Dalam pembiasan cahaya , sebuah
konsep penting adalah indeks bias . Dalam sebagian besar implementasi
pemrograman 3D , istilah untuk nilai ini adalah " indeks bias , "
biasanya disingkat " IOR . " Shading dapat dipecah menjadi dua isu
orthogonal , yang sering belajar secara mandiri :
- Refleksi / Hamburan - Bagaimana berinteraksi ringan dengan permukaan pada suatu titik tertentu
- Shading - Bagaimana sifat material bervariasi di seluruh permukaan
Models of reflection/scattering and shading are used to describe the appearance of a surface. Although these issues may seem like problems all on their own, they are studied almost exclusively within the context of rendering. Modern 3D computer graphics rely heavily on a simplified reflection model called Phong reflection model (not to be confused with Phong shading). In refraction of light, an important concept is the refractive index. In most 3D programming implementations, the term for this value is "index of refraction," usually abbreviated "IOR." Shading can be broken down into two orthogonal issues, which are often studied independently:
- Reflection/Scattering - How light interacts with the surface at a given point
- Shading - How material properties vary across the surface
REFLEKSI
Refleksi atau hamburan adalah hubungan antara pencahayaan
yang masuk dan keluar pada suatu titik tertentu . Deskripsi dari hamburan
biasanya diberikan dalam bentuk fungsi distribusi hamburan dua arah atau BSDF .
Teknik populer refleksi render di komputer grafis 3D meliputi:
- Flat shading : Sebuah teknik yang menaungi setiap poligon dari sebuah objek berdasarkan poligon " normal" dan posisi dan intensitas sumber cahaya .
- Gouraud shading : Diciptakan oleh H. Gouraud pada tahun 1971 , teknik simpul shading cepat dan sumber daya sadar digunakan untuk mensimulasikan permukaan lancar berbayang .
- Pemetaan tekstur : Sebuah teknik untuk mensimulasikan sejumlah besar detail permukaan oleh gambar pemetaan ( tekstur ) ke poligon .
- Phong shading : Diciptakan oleh Bui Tuong Phong , digunakan untuk mensimulasikan specular highlights dan halus permukaan berbayang .
- Bump mapping : Diciptakan oleh Jim Blinn , suatu teknik normal gangguan yang digunakan untuk mensimulasikan permukaan keriput .
- Cel shading : Suatu teknik yang digunakan untuk meniru tampilan animasi digambar tangan.
Reflection or scattering is the relationship between the incoming and outgoing illumination at a given point. Descriptions of scattering are usually given in terms of a bidirectional scattering distribution function or BSDF. Popular reflection rendering techniques in 3D computer graphics include:
- Gouraud shading: Invented by H. Gouraud in 1971, a fast and resource-conscious vertex shading technique used to simulate smoothly shaded surfaces.
- Texture mapping: A technique for simulating a large amount of surface detail by mapping images (textures) onto polygons.
- Phong shading: Invented by Bui Tuong Phong, used to simulate specular highlights and smooth shaded surfaces.
- Bump mapping: Invented by Jim Blinn, a normal-perturbation technique used to simulate wrinkled surfaces.
- Cel shading: A technique used to imitate the look of hand-drawn animation.
SHADING
Alamat Shading bagaimana berbagai jenis hamburan
didistribusikan di seluruh permukaan (yaitu , yang fungsi hamburan berlaku di
mana ) . Deskripsi semacam ini biasanya dinyatakan dengan sebuah program yang
disebut shader . ( Perhatikan bahwa ada beberapa kebingungan karena kata "
shader " kadang-kadang digunakan untuk program-program yang menggambarkan
variasi geometris lokal . ) Sebuah contoh sederhana dari shading adalah
pemetaan tekstur , yang menggunakan gambar untuk menentukan warna diffuse pada
setiap titik di permukaan, memberikan detil lebih jelas .
Shading addresses how different types of scattering are
distributed across the surface (i.e., which scattering function applies where).
Descriptions of this kind are typically expressed with a program called a
shader. (Note that there is some confusion since the word "shader" is
sometimes used for programs that describe local geometric variation.) A simple
example of shading is texture mapping, which uses an image to specify the
diffuse color at each point on a surface, giving it more apparent detail.
d. Projection
Berbayang benda tiga dimensi harus diratakan sehingga
perangkat layar yaitu monitor bisa menampilkannya dalam hanya dua dimensi ,
proses ini disebut proyeksi 3D . Hal ini dilakukan dengan menggunakan proyeksi
dan , untuk sebagian besar aplikasi proyeksi perspektif . Ide dasar dibalik
proyeksi perspektif adalah bahwa benda-benda yang lebih jauh dibuat lebih kecil
dalam kaitannya dengan mereka yang lebih dekat ke mata . Program menghasilkan
perspektif dengan mengalikan konstanta pelebaran pangkat dari negatif jarak
dari pengamat . Sebuah konstanta pelebaran satu berarti bahwa tidak ada
perspektif . Konstanta pelebaran tinggi dapat menyebabkan " mata ikan
" efek di mana distorsi gambar mulai terjadi . Proyeksi ortografi
digunakan terutama dalam CAD atau CAM aplikasi di mana pemodelan ilmiah
membutuhkan pengukuran yang tepat dan pelestarian dimensi ketiga .
The shaded three-dimensional objects must be flattened so
that the display device - namely a monitor - can display it in only two
dimensions, this process is called 3D projection. This is done using projection
and, for most applications, perspective projection. The basic idea behind
perspective projection is that objects that are further away are made smaller
in relation to those that are closer to the eye. Programs produce perspective
by multiplying a dilation constant raised to the power of the negative of the
distance from the observer. A dilation constant of one means that there is no
perspective. High dilation constants can cause a "fish-eye" effect in
which image distortion begins to occur. Orthographic projection is used mainly
in CAD or CAM applications where scientific modeling requires precise
measurements and preservation of the third dimension.
Sumber(Source)
http://en.wikipedia.org/wiki/3D_rendering
http://infolightwave.blogspot.com/2013/03/pengertian-3d-rendering.html
https://adityarinaldii.wordpress.com/2014/10/14/desain-pemodelan-grafik/
Tidak ada komentar:
Posting Komentar