3D-рендеринг — процесс преобразования 3D-моделей в 2D-изображения на компьютере. 3D-рендеры могут включать в себя фотореалистичные эффекты или нефотореалистичные стили.
Рендеринг — конечный процесс создания реального 2D-изображения или анимации из подготовленной сцены. Это можно сравнить с фотографированием или съемкой сцены после завершения настройки в реальной жизни[1]. Было разработано несколько различных и часто специализированных методов визуализации. Они варьируются от явно нереалистичного рендеринга каркаса через рендеринг на основе полигонов до более продвинутых методов, таких как рендеринг скан-линий, трассировка лучей и другие. Рендеринг может занимать от долей секунды до нескольких дней для одного изображения/кадра. В общем, различные методы лучше подходят как для фотореалистичного рендеринга, так и для рендеринга в реальном времени[2].
Рендеринг для интерактивных медиа, таких как игры и симуляторы, рассчитывается и отображается в режиме реального времени со скоростью примерно от 20 до 120 кадров в секунду. При рендеринге в реальном времени цель состоит в том, чтобы показать как можно больше информации, которую глаз может обработать за долю секунды (например, «в одном кадре»: в случае анимации 30 кадров в секунду кадр охватывает одну 30-ю долю секунды).
Основная цель состоит в том, чтобы достичь как можно более высокой степени фотореализма при приемлемой минимальной скорости рендеринга (обычно 24 кадра в секунду, поскольку это минимум, который человеческий глаз должен видеть, чтобы успешно создать иллюзию движения). На самом деле, эксплуатации могут быть применены к тому, как глаз «воспринимает» мир, и в результате конечный образ, представленный не обязательно является образом реального мира, но достаточно близким для человеческого глаза, чтобы его терпеть.
Программное обеспечение визуализации может имитировать такие визуальные эффекты, как вспышки объектива, глубина резкости или размытие движения. Это попытки симулировать визуальные явления, возникающие в результате оптических характеристик камер и человеческого глаза. Эти эффекты могут придать сцене элемент реализма, даже если эффект является всего лишь имитацией артефакта камеры. Это основной метод, используемый в играх, интерактивных мирах и VRML.
Быстрое увеличение вычислительной мощности компьютера позволило добиться все более высокой степени реалистичности даже для рендеринга в реальном времени, включая такие методы, как рендеринг HDR. Рендеринг в реальном времени часто полигональный и поддерживается графическим процессором компьютера[3].