Representación (gráficos por computadora)
El renderizado o síntesis de imágenes es el proceso de generar una imagen fotorrealista o no fotorrealista a partir de un modelo 2D o 3D por medio de un programa informático . La imagen resultante se denomina render . Se pueden definir varios modelos en un archivo de escena que contiene objetos en un lenguaje o estructura de datos estrictamente definidos . El archivo de escena contiene geometría, punto de vista, textura , iluminación y sombreado .información que describe la escena virtual. Los datos contenidos en el archivo de escena luego se pasan a un programa de renderizado para ser procesados y enviados a una imagen digital o un archivo de imagen de gráficos rasterizados . El término "representación" es análogo al concepto de la impresión de un artista de una escena. El término "renderización" también se utiliza para describir el proceso de cálculo de efectos en un programa de edición de video para producir la salida de video final.
El renderizado es uno de los principales subtemas de los gráficos 3D por computadora y, en la práctica, siempre está conectado con los demás. Es el último paso importante en la tubería de gráficos , dando a los modelos y la animación su apariencia final. Con la creciente sofisticación de los gráficos por computadora desde la década de 1970, se ha convertido en un tema más diferenciado.
El renderizado tiene usos en la arquitectura , los videojuegos , los simuladores , los efectos visuales de películas y televisión y la visualización del diseño, cada uno de los cuales emplea un equilibrio diferente de características y técnicas. Una amplia variedad de renderizadores están disponibles para su uso. Algunos están integrados en paquetes de modelado y animación más grandes, algunos son independientes y otros son proyectos gratuitos de código abierto. En el interior, un renderizador es un programa cuidadosamente diseñado basado en múltiples disciplinas, incluidas la física de la luz , la percepción visual , las matemáticas y el desarrollo de software .
Aunque los detalles técnicos de los métodos de renderizado varían, los desafíos generales que se deben superar al producir una imagen 2D en una pantalla a partir de una representación 3D almacenada en un archivo de escena son manejados por la canalización de gráficos en un dispositivo de renderizado como una GPU . Una GPU es un dispositivo especialmente diseñado que ayuda a una CPU a realizar cálculos de renderizado complejos. Para que una escena luzca relativamente realista y predecible bajo iluminación virtual, el software de renderizado debe resolver la ecuación de renderizado . La ecuación de representación no tiene en cuenta todos los fenómenos de iluminación, sino que actúa como un modelo de iluminación general para las imágenes generadas por computadora.
En el caso de los gráficos 3D, las escenas se pueden renderizar previamente o generar en tiempo real. La renderización previa es un proceso lento y computacionalmente intensivo que normalmente se usa para la creación de películas, donde las escenas se pueden generar con anticipación, mientras que la renderización en tiempo real a menudo se realiza para videojuegos 3D y otras aplicaciones que deben crear escenas dinámicamente. Los aceleradores de hardware 3D pueden mejorar el rendimiento del renderizado en tiempo real.
Cuando se completa la imagen previa (generalmente un boceto de estructura alámbrica), se usa el renderizado, que agrega texturas de mapa de bits o texturas de procedimiento , luces, mapeo de relieve y posición relativa a otros objetos. El resultado es una imagen completa que ve el consumidor o el espectador previsto.
