【轉(zhuǎn)】什么是渲染？

注：本文是從動畫制作從業(yè)人員的角度來分析的，我在網(wǎng)上看到覺得讓我這樣的菜鳥對動畫渲染加深了解，故轉(zhuǎn)貼在這里。

什么是渲染？

渲染-------Render

渲染的概念

渲染，英文為Render,也有的把它稱為著色，把Render稱為渲染。因?yàn)镽ender和Shade值兩個詞在三維軟件中是截然不同的兩個概念，雖然它們的功能很相似，但卻有不同。Shade是一種顯示方案，一般出現(xiàn)在三維軟件的主要窗口中，和三維模型的線框圖一樣起到輔助觀察模型的作用。很明顯，著色模式比線框模式更容易讓我們理解模型的結(jié)構(gòu)，但它只是簡單的顯示而已，數(shù)字圖像中把它稱為明暗著色法。在像Maya這樣的高級三維軟件中，還可以用Shade顯示出簡單的燈光效果、陰影效果和表面紋理效果，當(dāng)然，高質(zhì)量的著色效果是需要專業(yè)三維圖形顯示卡來支持的，它可以加速和優(yōu)化三維圖形的顯示。但無論怎樣優(yōu)化，它都無法把顯示出來的三維圖形變成高質(zhì)量的圖像，這時(shí)因?yàn)镾hade采用的是一種實(shí)時(shí)顯示技術(shù)，硬件的速度限制它無法實(shí)時(shí)地反饋出場景中的反射、折射等光線追蹤效果。而現(xiàn)實(shí)工作中我們往往要把模型或者場景輸出成圖像文件、視頻信號或者電影膠片，這就必須經(jīng)過Render程序。

眾所周知渲染在整個動畫生產(chǎn)環(huán)節(jié)中意味著什么，高品質(zhì)的畫面是我們每一個做渲染的朋友的共同追求，但是由于國內(nèi)的種種條件限制，使這種追求無法在我們所生產(chǎn)的動畫片中得以實(shí)施，這時(shí)我們都面臨著一個共同的問題：是就此降低動畫品質(zhì)還是巧妙的將各渲染器相結(jié)合，利用有限的資源在有限的時(shí)間里將我們的畫面處理的更好？

當(dāng)項(xiàng)目風(fēng)格確定后，角色設(shè)定，分鏡腳本，set up測試，特效測試和渲染測試都將同期開展，這時(shí)渲染部門要做的工作有：找一些模型來設(shè)置燈光色彩（將片中所涉及到的時(shí)間段（比如黃昏，傍晚，黎明...）盡量都測試一遍）；計(jì)劃應(yīng)該使用的渲染圖層；估算渲染周期；和后期合成部門商討渲染方案；設(shè)定在什么情況下使用什么渲染器；根據(jù)上述內(nèi)容，做一份詳細(xì)的渲染計(jì)劃表。

做這些工作的目的如下：

目的1：得到一套和渲染相關(guān)的數(shù)據(jù)上報(bào)制片部門，便于項(xiàng)目統(tǒng)籌；

目的2：給可能加入的新的渲染工作人員一套可參考數(shù)據(jù)，能讓他很快上手工作；

目的3：公司存檔備案，給日后提升工作效率提供依據(jù)。

在做渲染測試時(shí)，我們應(yīng)該考慮的就是如何更好的達(dá)到項(xiàng)目風(fēng)格要求，目前就國內(nèi)外市場整體情況來看，被大家廣為接受的動畫風(fēng)格分為：純二維動畫（《死神》《火影忍者》），純?nèi)S動畫（《料理鼠王》），二維式三維動畫（如：《小馬王》），二維+三維動畫（《蘋果核戰(zhàn)記》）幾類，畫面色彩傾向：亮麗、鮮明唯美；單色、冷艷干脆；陰暗、灰調(diào)低沉。

當(dāng)然，我們在處理各種風(fēng)格的動畫作品時(shí)，如何選擇一款適合自己的理想的渲染器，也是需要注意的,下面帶給大家的是4款渲染器的介紹:

四大渲染器的基本介紹：

Mental Ray（簡稱MR）

Mental Ray是早期出現(xiàn)的兩個重量級的渲染器之一（另外一個是Renderman），為德國Mental Images公司的產(chǎn)品。在剛推出的時(shí)候，集成在著名的3D動畫軟件Softimage3D中，作為其內(nèi)置的渲染引擎。正是憑借著Mental Ray高效的速度和質(zhì)量，Softimage3D一直在好萊鎢電影制作中作為首選的軟件。

相對于另外一個高質(zhì)量的渲染器Renderman來說，Mental Ray的渲染效果幾乎不相上下，而且其操作比Renderman簡單地多，效率非常高。因?yàn)镽enderman渲染系統(tǒng)需要使用編程的技術(shù)來渲染場景，而Mental Ray一般來說只需要在程序中設(shè)定好參數(shù)，然后“智能”地對需要渲染的場景自動計(jì)算，所以Mental Ray有了一個別名“智能”渲染器。

Brazil（簡稱BR）

在大家對Mental Ray漸漸失望的時(shí)候，2001年，一個名不見經(jīng)傳的小公司SplutterFish在其網(wǎng)站發(fā)布了3DS MAX的渲染插件Brazil，在公開測試版的時(shí)候，該渲染器是完全免費(fèi)的，作為一個免費(fèi)的渲染插件，其渲染效果是非常驚人的，但目前的渲染速度相對來說非常慢。Brazil渲染器擁有強(qiáng)大的光線跟蹤的折射和反射、全局光照、散焦等功能，渲染效果極其強(qiáng)大。

SplutterFish公司推出的Brazil渲染器雖然名氣不大，其前身卻是大名鼎鼎的Ghost渲染器，經(jīng)過了很多年的開發(fā)，已經(jīng)非常是非常成熟了。

Brazil驚人的質(zhì)量卻是以非常慢的速度為代價(jià)的，用Brazil渲染圖片可以說是非常慢的過程，以目前計(jì)算機(jī)來說，用于渲染動畫還是不太現(xiàn)實(shí)。

FinalRender（簡稱FR）

2001年渲染器市場的另一個亮點(diǎn)是德國Cebas公司出品的FinalRender渲染器（FinalRender又名外 終極渲染器）。

這個渲染器可謂是當(dāng)前最為火紅的渲染器。其渲染效果雖然略遜色于Brazil，但由于其速度非?？?，效果也很高，對于商業(yè)市場來說是非常合適的。

Cebas公司一直是3DS MAX的一個非常著名插件開發(fā)商，很早就以Luma(光能傳遞)、Opic（光斑效果）、Bov（體積效果）幾個插件而聞名。這次又融合了著名的三維軟件Cinema 4D內(nèi)部的快速光影渲染器的效果，把其Luma、Bov插件加入到FinalRender中，使得FinalRender渲染器達(dá)到前所未有的功能。相對別的渲染器來說，F(xiàn)inalRender還提供了3S(次表面散射)的功能和用于卡通渲染仿真的功能，可以說是全能的渲染器。

VRay（簡稱VR）

渲染器的大戰(zhàn)打得越來越激烈，另外一個著名的3DS MAX插件公司Chaosgroup又發(fā)布推出最新渲染器VRay。

VRay相對其他渲染器來說是“業(yè)余級”的，這是因?yàn)槠滠浖幊倘藛T都是來自東歐的CG愛好者，而不像別的渲染器那樣是有雄厚實(shí)力的大公司所支撐。但經(jīng)過實(shí)踐表明，VRay的渲染效果絲毫不遜色于別的大公司所推出的渲染器

Radiosity光能傳遞法

西方計(jì)算機(jī)界的定義：一種渲染法則，對場景中所有表面之間的光和 顏色的滿發(fā)射都加 以計(jì)算。通俗的說，一個物體反射的光可以著亮其他物體，該效果就是光能傳遞效果。

直接光計(jì)算： 有

間接光計(jì)算： 有

運(yùn)算導(dǎo)致的場景結(jié)果：全局照明結(jié)果，即場景中無論直接光照到還是沒照到的地方都是亮的，并且明暗符合一定物理規(guī)律。

場景渲染效果評判： 非常真實(shí)

適合的對象： 單幀圖像，如建筑、環(huán)藝專業(yè)的效果圖，不適合動畫

代表軟件： Lightscape, RAD, Radiance, Luminaire

Scanline Render掃描線渲染法

西方計(jì)算機(jī)界的定義：構(gòu)成一張光柵圖像的像素的水平行

直接光計(jì)算： 有

間接光計(jì)算： 無

運(yùn)算導(dǎo)致的場景結(jié)果：只有被直接光照到的地方才是亮的，場景中不存在光傳遞運(yùn)算概 念上的非直接光。想使直接光照射以外的地方亮起來，只能靠認(rèn)為的方法在場景中設(shè)置光源模擬非直接光效果。

場景渲染效果評判： 不易真實(shí)

適合對象： 低品質(zhì)要求場景，小場景

代表軟件： 3D Stutio Max

Indirect Illuminate間接照明法

西方計(jì)算機(jī)界的定義：是光能傳遞算法的簡化，與光能傳遞遵循的運(yùn)

算法則相同，但運(yùn) 算量要比光能傳遞少得多

直接光計(jì)算： 有

間接光計(jì)算： 有，不充分

運(yùn)算導(dǎo)致的場景結(jié)果：全局照明結(jié)果。場景中無論直接光照到的地方還是沒照到的地方 都是亮的，并且明暗符合一定物理規(guī)律。

場景渲染效果評判： 較真實(shí)

適合對象： 較快（不同軟件的情況不甚相同）單幀與動畫均可，是質(zhì)量與速 度均可兼顧的最佳選擇

代表軟件： Enlight, Luma, Mantal ray

Raytracen光線跟蹤法

西方計(jì)算機(jī)界的定義：是一種渲染技術(shù)，用于定義可見表面和產(chǎn)生真實(shí)陰影，反射和折射。

直接光計(jì)算： 有

間接光計(jì)算： 有，不完全

運(yùn)算導(dǎo)致的場景結(jié)果：部分全局照明結(jié)果，因?yàn)橹挥?jì)算高光反射，所以照明結(jié)果有限。

場景渲染評判： 真實(shí)（定向使用）

適合對象： 最適合陰影以及金屬，玻璃等反射、折射材質(zhì)的渲染?；静粫?被單獨(dú)使用。

代表軟件： Raygun 該方法一般被作為使用其他渲染方法的

軟件的輔助內(nèi)嵌功能使用。

那么如何學(xué)好渲染模塊呢?

首先,多看一些不同類型的動畫影片,更多的接觸不同的渲染風(fēng)格,注意各種燈光的分布與調(diào)節(jié).在更多的作品中,嘗試不同的渲染風(fēng)格,使用不同種類的渲染器,完善自己的技術(shù).最后找到適合自己的渲染方法和渲染工具,應(yīng)用到實(shí)際工作和生產(chǎn)中,達(dá)到理想效果.

好的理論帖，學(xué)習(xí)了很多，頂樓主。

太長了，費(fèi)眼。

其實(shí)沒怎么看懂。。。

感謝，讓我這個一直搞不懂渲染的菜鳥內(nèi)牛滿面哪...