渲染是什么

安颖 2020-12-01 21:52:00

渲染是CG的最后一道工序也是最终使你图像符合你的3D场景的阶段。英文为Render，也有的把它称为着色，但一般把Shade称为着色，把Render称为渲染。

渲染，是 CG 的最后一道工序（当然，除了后期制作）也是最终使你图像符合你的 3D 场景的阶段。英文为 Render，也有的把它称为着色，但一般把 Shade 称为着色，把 Render 称为渲染。

渲染 Render

因为 Render 和 Shade 这两个词在三维软件中是截然不同的两个概念，虽然它们的功能很相似，但却有不同。Shade 是一种显示方案，一般出现在三维软件的主要窗口中，和三维模型的线框图一样起到辅助观察模型的作用。很明显，着色模式比线框模式更容易让我们理解模型的结构，但它只是简单的显示而已，数字图像中把它称为明暗着色法。在像 Maya 这样的高级三维软件中，还可以用 Shade 显示出简单的灯光效果、阴影效果和表面纹理效果，当然，高质量的着色效果是需要专业三维图形显示卡来支持的，它可以加速和优化三维图形的显示。

但无论怎样优化，它都无法把显示出来的三维图形变成高质量的图像，这是因为 Shade 采用的是一种实时显示技术，硬件的速度限制它无法实时地反馈出场景中的反射、折射等光线追踪效果。而现实工作中我们往往要把模型或者场景输出成图像文件、视频信号或者电影胶片，这就必须经过 Render 程序。

Shade 窗口，提供了非常直观、实时的表面基本着色效果，根据硬件的能力，还能显示出纹理贴图、光源影响甚至阴影效果，但这一切都是粗糙的，特别是在没有硬件支持的情况下，它的显示甚至会是无理无序的。

软件分类

渲染是 CG 的最后一道工序（当然，除了后期制作）也是最终使你图像符合你的 3D 场景的阶段。渲染有多种软件，如：各 CG 软件自带渲染引擎，还有诸如 RenderMan 等。建筑设计、动画制作等利用 3DS MAX、MAYA 等软件制作好模型、动画帧之后，将所设计内容利用软件本身或者辅助软件（lightscape、vray 等）制作成最终效果图或者动画的过程。

渲染过程

渲染程序通过摄像机获取了需要渲染的范围之后，就要计算光源对物体的影响，这和真实世界的情况又是一样的。许多三维软件都有默认的光源，否则，我们是看不到透视图中的着色效果的，更不要说渲染了。因此，渲染程序就是要计算我们在场景中添加的每一个光源对物体的影响。和真实世界中光源不同的是，渲染程序往往要计算大量的辅助光源。在场景中，有的光源会照射所有的物体，而有的光源只照射某个物体，这样使得原本简单的事情又变得复杂起来。在这之后，是使用深度贴图阴影还是使用光线追踪阴影？这往往取决于在场景中是否使用了透明材质的物体计算光源投射出来的阴影。另外，使用了面积光源之后，渲染程序还要计算一种特殊的阴影－－软阴影（只能使用光线追踪），场景中的光源如果使用了光源特效，渲染程序还将花费更多的系统资源来计算特效的结果，特别是体积光，也称为灯光雾，它会占用大量的系统资源，使用的时候一定要注意。

在这之后，渲染程序还要根据物体的材质来计算物体表面的颜色，材质的类型不同，属性不同，纹理不同都会产生各种不同的效果。而且，这个结果不是独立存在的，它必须和前面所说的光源结合起来。如果场景中有粒子系统，比如火焰、烟雾等，渲染程序都要加以“考虑”。

后期处理

数字影片的后期处理，对录制完成的数字影片进行了剪接、加效果、加字幕、音乐等后期制作，当生成影片时需要将后加入的素材融合到影片中并压缩成为影片最终格式。这个一般都是这样，只是因环境的不同而不同。

渲染滤镜

“渲染”滤镜在图像中创建云彩图案、折射图案和模拟的光反射。也可在 3D 空间中操纵对象，并从灰度文件创建纹理填充以产生类似 3D 的光照效果。

分层云彩

使用随机生成的介于前景色与背景色之间的值，生成云彩图案。此滤镜将云彩数据和现有的像素混合，其方式与“差值”模式混合颜色的方式相同。第一次选取此滤镜时，图像的某些部分被反相为云彩图案。应用此滤镜几次之后，会创建出与大理石的纹理相似的凸缘与叶脉图案。

光照效果

使您可以通过改变 17 种光照样式、3 种光照类型和 4 套光照属性，在 RGB 图像上产生无数种光照效果。还可以使用灰度文件的纹理（称为凹凸图）产生类似 3D 的效果，并存储您自己的样式以在其它图像中使用。

镜头光晕

模拟亮光照射到像机镜头所产生的折射。通过点按图像缩览图的任一位置或拖移其十字线，指定光晕中心的位置。

纹理填充

用灰度文件或其中的一部分填充选区。若要将纹理添加到文档或选区，请打开要用作纹理填充的灰度文档。并将它装入要进行纹理填充的图像的某一通道中（新建），执行完效果后，可以看到灰度图浮凸在该图像中的效果。

云彩

使用介于前景色与背景色之间的随机值，生成柔和的云彩图案。若要生成色彩较为分明的云彩图案，请按住 Alt 键并选取“滤镜/渲染/云彩”命令。

【Proe 中的渲染】

Pro/E 提供了制作高质量图像的渲染工具，能使零件或装配的显现近乎于照片。使用 Pro/E 的渲染功能，给予各零件色彩及相应的透明度，可使所设计的产品立体分明，更具视觉效果。而不必通过产生样机或实物模型来比较外观。特别是值入了 CDRS2001 里的高级渲染功能 Photolux，增加渲染的特殊效果而设的指令，可以做出雾效和透镜闪光等效果。可以将产品模型置于特定的环境，比如室内，你可以在此设置地板、四壁和天花板的背景，可对背景进行预览、尺寸和位置的调整；可以在特征或某个表面上设置材质，定义表面颜色、透明度、粗糙度和纹理等；另外，运用贴图功能在产品和包装上生成和附加常规的标记和图案，指定每个图案的大小、位置和透明度；指定光线类型颜色和强度，方便地选择和控制阴影的形式。