प्रतिपादन प्रक्रिया कंप्यूटर ग्राफिक्स विकास चक्र में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। हम यहां बहुत अधिक गहराई में नहीं जाएंगे, लेकिन सीजी पाइपलाइन की कोई चर्चा कम से कम 3 डी छवियों को प्रस्तुत करने के लिए टूल और विधियों का उल्लेख किए बिना पूरी होगी।
विकास फिल्म की तरह
रेंडरिंग 3 डी उत्पादन का सबसे तकनीकी रूप से जटिल पहलू है, लेकिन इसे वास्तव में एक समानता के संदर्भ में आसानी से समझा जा सकता है: एक फिल्म फोटोग्राफर की तरह उनकी तस्वीरों को प्रदर्शित करने और प्रिंट करने से पहले प्रिंट करना चाहिए, कंप्यूटर ग्राफिक्स पेशेवरों को समान बोझ आवश्यकता।
जब कोई कलाकार 3 डी दृश्य पर काम कर रहा है, तो वह मॉडल जो मैनिपुलेट करता है वह वास्तव में त्रि-आयामी अंतरिक्ष में बिंदुओं और सतहों (अधिक विशेष रूप से, शिखर और बहुभुज) का गणितीय प्रतिनिधित्व है।
शब्द प्रतिपादन एक 3 डी सॉफ़्टवेयर पैकेज के रेंडर इंजन द्वारा किए गए गणनाओं को संदर्भित करता है ताकि गणितीय अनुमान से अंतिम 2 डी छवि तक दृश्य का अनुवाद किया जा सके। प्रक्रिया के दौरान, पूरे दृश्य की स्थानिक, पाठ्यचर्या और प्रकाश व्यवस्था को फ़्लैटेड छवि में प्रत्येक पिक्सेल के रंग मान को निर्धारित करने के लिए संयुक्त किया जाता है।
रेंडरिंग के दो प्रकार
प्रतिपादन के दो प्रमुख प्रकार हैं, उनका मुख्य अंतर गति है जिस पर छवियों की गणना और अंतिम रूप दिया जाता है।
- रीयल-टाइम रेंडरिंग: रीयल-टाइम रेंडरिंग का प्रयोग गेमिंग और इंटरैक्टिव ग्राफिक्स में सबसे प्रमुख रूप से किया जाता है, जहां छवियों को 3 डी जानकारी से अविश्वसनीय रूप से तेज़ गति से गणना की जानी चाहिए।
- अंतःक्रियाशीलता: क्योंकि भविष्यवाणी करना असंभव है कि एक खिलाड़ी खेल पर्यावरण के साथ कैसे बातचीत करेगा, छवियों को "रीयल-टाइम" में प्रस्तुत किया जाना चाहिए क्योंकि कार्रवाई सामने आती है।
- स्पीड मैटर्स: तरल पदार्थ दिखाई देने के लिए, स्क्रीन पर प्रति सेकंड न्यूनतम 18-20 फ्रेम प्रस्तुत किए जाने चाहिए। इससे कम कुछ भी और कार्रवाई चकाचौंध दिखाई देगी।
- विधियों: समर्पित ग्राफिक्स हार्डवेयर (जीपीयू) द्वारा रीयल-टाइम प्रतिपादन में काफी सुधार हुआ है, और यथासंभव अधिक से अधिक जानकारी संकलित करके। एक गेम पर्यावरण की प्रकाश व्यवस्था का एक बड़ा सौदा पूर्व-गणना और रेंडर गति में सुधार के लिए सीधे पर्यावरण की बनावट फ़ाइलों में "बेक्ड" है।
- ऑफ़लाइन या प्री-रेंडरिंग: ऑफ़लाइन प्रतिपादन उन परिस्थितियों में उपयोग किया जाता है जहां गति किसी समस्या से कम होती है, गणना आमतौर पर समर्पित ग्राफिक्स हार्डवेयर की बजाय बहु-कोर CPUs का उपयोग करके की जाती है।
- भविष्यवाणी: ऑफ़लाइन प्रतिपादन एनीमेशन और प्रभावों में अक्सर देखा जाता है जहां दृश्य जटिलता और फोटोरिअलिज्म बहुत उच्च मानक पर आयोजित किया जाता है। चूंकि प्रत्येक फ्रेम में क्या दिखाई देगा, इस बारे में कोई अप्रत्याशितता नहीं है, इसलिए बड़े स्टूडियो को व्यक्तिगत फ्रेम में 90 घंटे तक प्रस्तुत करने के लिए समर्पित किया गया है।
- फोटोरिअलिज्म: क्योंकि ऑफ़लाइन प्रतिपादन एक ओपन-एंडेड टाइम-फ्रेम के भीतर होता है, वास्तविक समय प्रतिपादन के मुकाबले फोटोरिअलिज्म के उच्च स्तर प्राप्त किए जा सकते हैं। वर्ण, वातावरण, और उनके संबंधित बनावट और रोशनी आमतौर पर उच्च बहुभुज गणना, और 4k (या उच्च) रिज़ॉल्यूशन बनावट फ़ाइलों की अनुमति दी जाती है।
रेंडरिंग तकनीकें
अधिकांश प्रतिपादन के लिए उपयोग की जाने वाली तीन प्रमुख कम्प्यूटेशनल तकनीकें हैं। प्रत्येक के पास कुछ स्थितियों में सभी तीन व्यवहार्य विकल्प बनाने, फायदे और नुकसान का अपना सेट होता है।
- स्कैनलाइन (या रास्टरराइजेशन): स्कैनलाइन प्रतिपादन का उपयोग तब किया जाता है जब गति एक आवश्यकता होती है, जो इसे वास्तविक समय प्रतिपादन और इंटरैक्टिव ग्राफिक्स के लिए पसंद की तकनीक बनाती है। छवि पिक्सेल-बाय-पिक्सेल को प्रतिपादित करने के बजाय, पॉलीगॉन आधार पर बहुभुज पर स्कैनलाइन प्रस्तुतकर्ता गणना करते हैं। प्रीकंप्यूटेड (बेक्ड) लाइटिंग के संयोजन के साथ उपयोग की जाने वाली स्कैनलाइन तकनीकें उच्च-अंत ग्राफिक्स कार्ड पर प्रति सेकंड 60 फ्रेम या बेहतर की गति प्राप्त कर सकती हैं।
- Raytracing: रेयट्रैसिंग में, दृश्य में प्रत्येक पिक्सेल के लिए, कैमरे से निकटतम 3 डी ऑब्जेक्ट में प्रकाश की एक (या अधिक) किरणों का पता लगाया जाता है। फिर प्रकाश किरण को "बाउंस" की एक निश्चित संख्या के माध्यम से पारित किया जाता है, जिसमें 3 डी दृश्य में सामग्री के आधार पर प्रतिबिंब या अपवर्तन शामिल हो सकता है। प्रत्येक पिक्सेल का रंग एल्गोरिदमिक रूप से गणना की जाती है जो कि प्रकाश के साथ अपने ट्रैस्ड पथ में ऑब्जेक्ट्स के साथ बातचीत करता है। Raytracing स्कैनलाइन की तुलना में अधिक फोटोरिअलिज्म करने में सक्षम है लेकिन तेजी से धीमी है।
- विकिरण : रेयट्रैसिंग के विपरीत, रेडियो की गणना कैमरे से स्वतंत्र होती है, और सतह पिक्सेल-बाय-पिक्सेल की बजाय उन्मुख होती है। विकिरण का प्राथमिक कार्य अप्रत्यक्ष रोशनी (बाउंस फैलाने वाली रोशनी) के लिए लेखांकन द्वारा सतह के रंग को अधिक सटीक रूप से अनुकरण करना है। विकिरण आमतौर पर मुलायम स्नातक छाया और रंग रक्तस्राव द्वारा विशेषता है, जहां चमकदार रंगीन वस्तुओं से प्रकाश निकटतम सतहों पर "खून बहता" होता है।
- अभ्यास में, फोटोरियलिज्म के प्रभावशाली स्तर प्राप्त करने के लिए प्रत्येक प्रणाली के फायदों का उपयोग करके, एक दूसरे के संयोजन के साथ अक्सर त्रिज्या और रेराट्रिंग का उपयोग किया जाता है।
सॉफ्टवेयर प्रस्तुत करना
यद्यपि प्रतिपादन अविश्वसनीय रूप से परिष्कृत गणनाओं पर निर्भर करता है, आज का सॉफ्टवेयर पैरामीटर को समझने में आसान बनाता है जो इसे एक कलाकार को अंतर्निहित गणित से निपटने की आवश्यकता नहीं है। एक रेंडर इंजन प्रत्येक प्रमुख 3 डी सॉफ़्टवेयर सूट के साथ शामिल किया जाता है, और उनमें से अधिकांश में सामग्री और प्रकाश पैकेज शामिल होते हैं जो फोटोरियलिज्म के तेज स्तर को हासिल करना संभव बनाता है।
दो सबसे आम रेंडर इंजन:
- मानसिक रे - Autodesk माया के साथ पैक किया गया। मानसिक रे अविश्वसनीय रूप से बहुमुखी, अपेक्षाकृत तेज़, और शायद चरित्र छवियों के लिए सबसे सक्षम रेंडरर है जिसे सब्सफ़ेस स्कैटरिंग की आवश्यकता होती है। मानसिक किरण रेट्रैसिंग और "वैश्विक रोशनी" (त्रिज्या) के संयोजन का उपयोग करती है।
- वी-रे - आप आम तौर पर 3 डी मैक्स के साथ संयोजन में उपयोग किए जाने वाले वी-रे को देखते हैं, जोड़ी वास्तुशिल्प दृश्यता और पर्यावरण प्रतिपादन के लिए पूरी तरह से बेजोड़ है। अपने प्रतिद्वंद्वी पर वीआरए के मुख्य लाभ इसके प्रकाश उपकरण और आर्क-विज़ के लिए व्यापक सामग्री लाइब्रेरी हैं।
रेंडरिंग एक तकनीकी विषय है, लेकिन जब आप वास्तव में कुछ सामान्य तकनीकों पर गहराई से नजर डालना शुरू करते हैं तो काफी दिलचस्प हो सकता है।