Hvað er 3D flutningur í CG leiðslum?

Útfærsluferlið gegnir lykilhlutverki í þróun tölvutækni . Við munum ekki fara í of mikið dýpt hér, en engin umræða um CG leiðsluna væri lokið án þess að minnsta kosti að nefna verkfæri og aðferðir til að gera 3D myndir.

Eins og að þróa kvikmynd

Framleiðsla er tæknilega flókin þáttur í framleiðslu 3D, en það er í raun hægt að skilja það auðveldlega í samhengi við hliðstæðni: Mjög eins og kvikmyndafræðingur verður að þróa og prenta myndirnar áður en þeir geta verið sýndar eru tölfræðilegir sérfræðingar byrðar svipaðar nauðsyn.

Þegar listamaður vinnur á 3D-vettvangi eru líkönin sem hann vinnur í raun stærðfræðileg framsetning punkta og yfirborðs (sérstaklega horn og marghyrninga) í þrívíðu rými.

Hugtakið flutningur vísar til útreikninga sem gerðar eru af afkastagrein 3D hugbúnaðarpakkans til að þýða svæðið frá stærðfræðilegri nálgun við lokað 2D mynd. Meðan á ferlinu stendur eru staðbundnar, textar- og lýsingarupplýsingar um allt svæðið sameinuð til að ákvarða litaviðmiðun hvers pixla í flettu myndinni.

Tvær tegundir af flutningi

Það eru tveir helstu tegundir af flutningi, aðaláhrifin þeirra eru hraðinn sem myndirnar eru reiknaðar út og lokið.

1. Real-Time Rendering: Real-Time Rendering er notað mest áberandi í gaming og gagnvirkum grafík, þar sem myndir verða að vera reiknar út úr 3D upplýsingum í ótrúlega hratt takt.
   1. • Gagnvirkni: Vegna þess að það er ómögulegt að spá nákvæmlega hvernig leikmaður muni hafa samskipti við leik umhverfi verða myndirnar að vera gerðar í "rauntíma" þegar aðgerðin stendur fram.
2. Hraði Matters: Til að hreyfingu birtist vökva verður að vera að minnsta kosti 18 - 20 rammar á sekúndu á skjánum. Nokkuð minna en þetta og aðgerð mun birtast hlynur.
3. Aðferðirnar: Rauntíma flutningur er verulega bætt með hönnuðum grafík vélbúnaði (GPUs), og með því að setja saman eins mikið og hægt er. Mjög miklar upplýsingar um leik umhverfi eru fyrirfram reiknuð og "bakað" beint í áferðaskrár umhverfisins til að bæta hraðastigið.
4. Ótengdur eða fyrirfram flutningur: Ónettengd flutningur er notaður í aðstæðum þar sem hraði er minna en vandamál, með útreikningum sem venjulega eru gerðar með því að nota multi-algerlega örgjörva frekar en hollur grafíkbúnað.
   1. • Fyrirsjáanleiki: Ótengdur flutningur er sást oftast í fjör og áhrifum vinnu þar sem sjónræn flókið og photorealism eru haldin í mun meiri mæli. Þar sem ekki er unpredictability um hvað mun birtast í hverri ramma hafa stórar vinnustofur verið þekktir fyrir að úthluta allt að 90 klukkustundum til að gera einstaka ramma.

1. Photorealism: Vegna þess að offline flutningur á sér stað innan opinn tímaramma, er hægt að ná hærra stigum ljóssleysis en með rauntíma flutningi. Stafir, umhverfi og tengdir áferð og ljósir eru venjulega leyfðar hærri marghyrningsfjölda og 4k (eða hærri) upplausnarsýnisskrár.

Flutningsaðferðir

Það eru þrjár helstu computational tækni sem notuð eru til flestra flutninga. Hver hefur sitt eigið sett af kostum og göllum og gerir allar þrjár raunhæfar valkosti við ákveðnar aðstæður.

• Scanline (eða rasterization): Scanline flutningur er notaður þegar hraði er nauðsynleg, sem gerir það val aðferð til rauntíma flutningur og gagnvirk grafík. Í stað þess að mynda pixla fyrir pixla myndast skönnunarlínur með marghyrningi á marghyrningi. Scanline tækni sem notuð er í tengslum við fyrirframbúnað (bakað) lýsingu getur náð hraða 60 rammar á sekúndu eða betur á hágæða skjákorti.
• Raytracing: Í raytracing, fyrir hverja punkta á vettvangi, er einn (eða fleiri) ljósgeislar rekinn úr myndavélinni í næsta 3D hlut. Ljós geisli er síðan liðið með ákveðnum fjölda "bounces", sem getur falið í sér íhugun eða brotið eftir efni á 3D vettvangi. Litur hvers pixla er reiknuð með reiknirit byggð á samskiptum ljósstraumsins við hluti í rekja veginum. Raytracing er fær um meiri photorealism en scanline en er veldishraði hægari.
• Radiosity: Ólíkt raytracing er útvarp reiknað óháð myndavélinni og er yfirborðsstilla frekar en pixla-við-pixla. Aðalvirkni radíós er að mæla nákvæmlega yfirborðslit með því að reikna með óbeinum lýsingu (skoppað diffuse ljós). Veðurkennsla einkennist einkum af mjúkum útskúfnum skuggum og litablæðingu, þar sem ljós frá skærum lituðum hlutum "blæðir" á nærliggjandi fleti.

• Í reynd er oft notað radíó og raytracing í tengslum við hvert annað, með því að nota kosti hvers kerfis til að ná glæsilegum ljósnæmi.

Flutningur hugbúnaðar

Þrátt fyrir að flutningur byggist á ótrúlega háþróaðri útreikningum er hugbúnaður í dag auðvelt að skilja breytur sem gera það þannig að listamaður þarf aldrei að takast á við undirliggjandi stærðfræði. A flutningur vél er innifalinn í öllum helstu 3D hugbúnaðarpakka, og flestir þeirra innihalda efni og lýsingarpakka sem gerir það mögulegt að ná töfrandi stigum ljóssins.

Tveir algengustu skila vélar:

• Mental Ray - pakkað með Autodesk Maya. Mental Ray er ótrúlega fjölhæfur, tiltölulega hratt og líklega hæfur frammistaða fyrir persónuskilríki sem þarfnast undirborðs dreifingar. Mental Ray notar blöndu af raytracing og "global lighting" (radosity).
• V-Ray - Þú sérð venjulega V-Ray sem notuð er í tengslum við 3DS Max-saman, parið er algerlega óviðjafnanlegt fyrir byggingarlistar visualization og umhverfismyndun. Helstu kostir VRay yfir keppinaut eru lýsingarverkfæri og víðtæk efni bókasafn fyrir arch-viz.

Útfærsla er tæknilegt efni en getur verið mjög áhugavert þegar þú byrjar virkilega að skoða dýpra í sumum algengum aðferðum.