Was bedeutet rendern? Was heißt rendern?

Die beste sinngemäße Übersetzung für das englische wort Rendering (to render / etwas machen) ist Bildsynthese. Bei der Bildsynthese geht es um die Erstellung einer Grafik in einem Computerprogramm für 3d Visualisierung durch eine Synthese aller verfügbaren Daten mit dem endgültigen Bild.

Rendering – ein Begriff in der Computergrafik , der den Vorgang bezeichnet, mit Hilfe eines Computerprogramms Bilder nach einer digitalen Beschreibung zu erhalten .

Eine solche Beschreibung kann geometrische Daten, die Position des Beobachterpunktes, Informationen über die Beleuchtung, Textur, Beleuchtung und Schattierung, die die virtuelle Szene beschreiben. Die in der Szenendatei enthaltenen Daten werden dann an eine 3d Rendering Software übergeben, um verarbeitet und als digitales Bild- oder Rastergrafikbilddatei ausgegeben zu werden.

Rendering wird in Architektur , Videospielen , Simulatoren , Film- und TV- Visualeffekten und Designvisualisierung verwendet, wobei jede ein anderes Gleichgewicht von Funktionen und Techniken verwendet. Es steht eine Vielzahl von Renderern zur Verfügung. Einige sind in größere Modellierungs- und Animationspakete integriert, einige sind eigenständig und einige sind kostenlose Open-Source-Projekte. Im Inneren ist ein Renderer ein sorgfältig entwickeltes Programm, das auf mehreren Disziplinen basiert, darunter Lichtphysik , visuelle Wahrnehmung , Mathematik und Softwareentwicklung .

Mysteriöser Wald/ Was ist Rendering / 3D-Visualisierung

Was ist Rendering? Was ist rendern?

Renderings sind Computer Generated Imagery (CGI) die von einem 3d Artist erstellt werden.

Auf Deutsch gesagt ein vom Computer generiertes Bild durch einen Visualisierer, oder besser einfach eine 3D-Visualisierung.

Rendering ist eines der großen Unterthemen der 3D-Computergrafik und in der Praxis immer mit den anderen verbunden. Es ist der letzte große Schritt in der Grafikpipeline , der Modellen und Animationen ihr endgültiges Aussehen verleiht. Mit der zunehmenden Verfeinerung der Computergrafik seit den 1970er Jahren ist sie zu einem eigenständigeren Thema geworden.

Die Visualisierung ist einer der wichtigsten Bereiche der Computergrafik und in der Praxis eng mit den anderen verwandt. Die meisten 3D-Modellierungs- und Animationssoftwarepakete verfügen auch über auch ein Rendering Programm. Es gibt allerdings auch separate Rendering-Software ohne 3D-Modellierung.

Grundbegriffe beim Rendering

Die Wiedergabe eines Bildes kann durch eine Reihe von sichtbaren Merkmalen charakterisiert werden. Forschung und Entwicklung im Bereich Rendering werden hauptsächlich von der Suche nach Wegen zu ihrer effektiven Anwendung angetrieben. Einige beziehen sich direkt auf bestimmte Algorithmen und Methoden, während andere sich gegenseitig ergänzen.

Shading - Schattierung ist die Abhängigkeit der Farbe und Helligkeit der Fläche von der Beleuchtung.

Texture-mapping - Texture Mapping ist eine Methode zum Anwenden von Details auf Oberflächen.

Bump-mapping - Bump-Mapping ist eine Methode zur Modellierung kleiner Unregelmäßigkeiten auf Oberflächen.

Fogging/participating medium- Nebel/Beschlagenheit - wie stark das Licht gedimmt wird, wenn es durch eine undurchsichtige Atmosphäre oder Luft geht.

Shadows - Schatten, die Wirkung von Schattenlicht.

Soft shadows - Weiche Schatten – unterschiedliche Dunkelheitsstufen, die durch teilweise verborgene Lichtquellen verursacht werden.

Reflection - Reflexion ist eine spiegelnde oder glänzende Reflexion.

Transparency - Transparenz ist der scharfe Durchgang von Licht durch feste Gegenstände.

Translucency - Transluzenz bedeutet, gestreute Transmission von Licht durch feste Objekte

Refraction - Lichtbrechung ist die mit Transparenz verbundene Lichtkrümmung.

Diffraction - Beugung, Ausbreitung und Interferenz von Licht, das an einem Objekt oder einer Blende vorbeigeht, die den Strahl stört

Indirect illumination - Indirekte Beleuchtung - Oberflächen, die durch Licht beleuchtet werden, das von anderen Oberflächen reflektiert wird, anstatt direkt von einer Lichtquelle (auch als globale Beleuchtung bekannt)

Caustics (a form of indirect illumination) - Kaustik (eine Form der indirekten Beleuchtung) ist die Reflexion von Licht von einem glänzenden Objekt oder das Fokussieren von Licht durch ein transparentes Objekt, um helle Glanzlichter auf einem anderen Objekt zu erzeugen.

Depth of field - Tiefenschärfe - Motive erscheinen verschwommen oder unscharf, wenn sie zu weit vor oder hinter dem Fokus liegen.

Motion blur - Bewegungsunschärfe – Motive erscheinen aufgrund von Hochgeschwindigkeits- oder Kamerabewegungen verschwommen.

Nicht fotorealistisches Rendering - Rendert Szenen in einem Kunststil, der zum Zeichnen oder für Grafiken gedacht ist.

Rendering methoden

Derzeit sind viele Visualisierungsalgorithmen entwickelt worden. Vorhandene Software kann mehrere Algorithmen verwenden, um das endgültige Bild zu erhalten.

Die Verfolgung jedes Lichtstrahls in einer Szene ist unpraktisch und dauert inakzeptabel lange. Selbst die Verfolgung einer kleinen Anzahl von Strahlen, die ausreicht, um ein Bild zu erhalten, dauert übermäßig lange, wenn keine Näherung angewendet wird ( Abtastung ) .

Als Konsequenz wurden vier Gruppen von Methoden entwickelt, die effektiver sind als die Modellierung aller Lichtstrahlen, die eine Szene beleuchten:

Rasterisierung ( Engl.  Rasterization ) zusammen mit der Methode des Abtastens von Linien ( Scanline Rendering ( Eng. ) ). Das Rendern erfolgt durch Projizieren von Objekten in der Szene auf den Bildschirm, ohne den Effekt der Perspektive relativ zum Betrachter zu berücksichtigen.


Casting Ray Player ( reykasting ) ( engl.  Ray Player Casting ). Die Szene gilt als von einem bestimmten Punkt aus beobachtet. Aus der Sicht werden Strahlen auf Objekte in der Szene gerichtet, mit deren Hilfe die Farbe eines Pixels auf einem zweidimensionalen Bildschirm bestimmt wird . In diesem Fall stoppen die Strahlen ihre Ausbreitung (im Gegensatz zum Backtracing-Verfahren), wenn sie ein beliebiges Objekt in der Szene oder dessen Hintergrund erreichen. Optische Effekte können auf ganz einfache Weise hinzugefügt werden. Ein perspektivischer Effekt entsteht auf natürliche Weise, wenn die Strahlen in einem Winkel geworfen werden, der von der Position des Pixels auf dem Bildschirm und dem maximalen Blickwinkel der Kamera abhängt.


Raytracing ( engl.  Ray Player Tracing ) ist ähnlich der Methode des Cast Rays . Aus der Sicht werden Strahlen auf Objekte in der Szene gerichtet, mit deren Hilfe die Farbe eines Pixels auf einem zweidimensionalen Bildschirm bestimmt wird. Gleichzeitig stoppt der Strahl seine Ausbreitung jedoch nicht, sondern wird in drei Komponentenstrahlen unterteilt, von denen jeder zur Farbe eines Pixels auf einem zweidimensionalen Bildschirm beiträgt: reflektiert, abgeschattet und gebrochen. Die Anzahl solcher Komponenten bestimmt die Abtasttiefe und beeinflusst die Qualität und den Fotorealismus des Bildes. Aufgrund seiner konzeptionellen Merkmale ermöglicht das Verfahren sehr fotorealistische Bilder, aufgrund der hohen Ressourcenintensität nimmt der Rendering-Prozess jedoch viel Zeit in Anspruch.


Das Verfolgen des Pfades ( Eng.  Path tracing ) verwendet ein ähnliches Prinzip zum Verfolgen der Ausbreitung von Strahlen, aber diese Methode ist den physikalischen Gesetzen der Lichtausbreitung am nächsten. Es ist auch das ressourcenintensivste.
Fortschrittliche Software kombiniert normalerweise mehrere Techniken, um ein ausreichend hochwertiges und fotorealistisches Bild zu einem erschwinglichen Preis für Rechenressourcen zu erhalten.

Welt Rendering / 3D Visualisierung