RENDER ENGINE chiếc cầu nối không gian ảo với hình ảnh thực
Những đối tượng 3d được tạo ra bằng hàng loạt những lệnh, những thông số của phần mềm vẽ 3d. Nhưng để mô hình đó trở thành những bức ảnh thể hiện chân thực nhất đối tượng đó trong không gian với những tính toán mô phỏng gần nhất với tự nhiên thì các phẩn mềm đều trang bị cho mình một bộ máy diễn xuất gọi là RENDERRING ENGINE hoặc còn gọi là RENDERER.
Chính những gì các gamer nhìn thấy trên màn hình trò chơi của mình là tác phẩm của các renderer này sau khi ép những tính toán mô phỏng ánh sáng, bóng đổ, vật liệu,.. lên các đối tượng được dựng bằng các thông số máy tính.
Trong giới 3d có một khái niệm gọi là ảnh thực - photo realistic, những người làm 3d luôn khao khát tạo ra những bức ảnh thực nhất, mô tả trung thực nhất một hình ảnh của tự nhiên bằng những mô hình 3D trong máy tính, và càng ngày ước mơ đó càng gần hơn. Những bức ảnh 3D càng ngày càng thực hơn và đôi khi người ta gần như không thể phân biệt được.
Những mô hình khi dựng thì không có nhiều thay đổi, nhưng những tính toán của các RENDERER đã thay đổi rất nhiều nhằm tạo ra những tính toán mô phỏng thực nhất.
Sau khi đã nói về một vài phần mềm 3D thông dụng thì bây giờ mình muốn giới thiệu về những gì đúng nghĩa gọi là công nghệ diễn xuất 3D - 3d renderring technology.
Các renderer có những vai trò gì:
1- tính toán ánh sáng và bóng đổ trực tiếp
2- tính toán vật liệu và độ ảnh hưởng
3- tính toán phản xạ, tụ quang và chiếu sáng gián tiếp
4- tính toán mô phỏng chuyển động
5- tăng cường thêm các hiệu ứng phụ
Vậy tại sao các renderer lại cho ra các kết quả khác nhau mà người ta vẫn cần phải hiệu chỉnh để có những bức ảnh 3D thực hơn nữa. Phần lớn các renderer hiện nay đều đảm bảo bước 1,4,5 khá tốt, cái khác nhau ở đây chủ yếu nằm ở bước 2 và 3.
Những phần mềm renderer cũ hoặc loại nhỏ và ít tính năng cũng vẫn tạo ra các ảnh 3D có đầy đủ tính toàn chiếu sáng trực tiếp và bóng đổ trực tiếp, nhưng tại sao chũng vẫn không thể hiện thực mà lại chỉ giống với những bài tập vẽ nghiên cứu bóng đổ và ánh sáng trong môn hình họa. Điều tạo nên sự khác biệt ở đây chính là sự tương tác giữa các đối tượng. Ví dụ một khối cầu thủy tinh đặt cạnh một khối cầu màu đỏ trên nền màu trắng. với các bộ renderer phổ thông, người ta chỉ nhận ra chúng với màu sắc đó, quả cầu trong suốt và có thể thấy 1 phần quả cầu đỏ phản chiếu, nền trắng in bóng 2 quả cầu và vẫn hoàn toàn trắng. Về lý thuyết hình họa thì chúng hoàn toàn đúng với tự nhiên, nhưng chúng chưa diễn tả đủ như tự nhiên. Bởi vì các vật có ảnh hưởng lẫn nhau. - quả cầu màu đỏ có màu rất tương phản với màu nền trắng, khi nó nhận ánh sáng chiếu vào nó sẽ phát ra ánh sáng màu đỏ đến mắt người nhìn và người ta thấy nó màu đỏ, nhưng ánh sáng đỏ ấy cò phải đập cả vào mặt nền trắng nữa chứ, và như vậy, nền trắng gần quả cầu đỏ cũng sẽ bị ảnh hưởng và có một chút ửng hồng. quả cầu thủy tính có phản chiều và trong suốt, nó sẽ tạo ra 1 điểm tụ quang ơ phần bóng đổ và bóng của nó sẽ có những ánh sáng lung linh, hơn nữa, sự phản chiếu ánh sáng của nó khiển cho quả cầu đỏ gần đó cũng như bị sáng lên một chút, nền màu trắng cũng gây ảnh hưởng lên quả cầu và phần bóng bản thân của quả cầu không còn đen kịt mà sáng hơn lên,... chỉ những chi tiết nhỏ ấy thôi đã đủ thấy rằng để tạo ra những bức hình thực, các renderer phải tính toàn nhiều hơn hàng ngàn lần với hàng triệu tia sáng được tính toán tương tác với các bề mặt để có thể tạo ra những mô phỏng thực tế nhất.
Và thế là những engine renderring đầu tiên đã ra đời với một khái niệm chiếu sáng mới: GI - Global illumination - chiếu sáng tổng thể. Đó chính là hình thức tính toán chiếu sáng mới, tia sáng có tương tác.
sau đó một khái niệm mới làm tăng tính hiện thực: caustic - tụ quang và photometric light - đèn trắc quang tạo nên những ánh sáng nhần với độ nung và hệ sô quang năng thực tế.
Cuốc chiến tranh dành thị phần sử dụng các engine renderer bắt đầu nóng lên và ngày càng có nhiều hãng phần mềm thứ 3 cho ra đời các bộ diễn xuât tốt hơn. Điểm qua các phần mềm đã rất phổ thông với người dùng 3d:
- Metalray: bộ renderer giờ là của discreet và được đóng kèm với phiên bản MAX 6.0 trờ đi. bộ renderer này cho chất lượng đồ họa rất tuyệt vời và ít lỗi hơn nhiều các phần mềm khác nhưng lại khó dùng và khá nặng nề, thời gian render chậm
- Brazil R/S ra đời khá sớm và có nhiều thành công nhưng sau này đã bị Vray thay thế
- Vray bộ renderer nhỏ và thông dụng nhất hiện nay, rất nhiều diễn đàn 3d đã coi nó là chuẩn render cũng như một số cty sản xuất phần cứng đồ họa đã lấy nó làm tiêu chuẩn để test phần cứng. tốc độ render rất tốt cũng như chất lượng mang lại khá hoàn hảo nếu không bị một vài lỗi với mội vài loại đối tượng không có bề dày.
- Renderman bộ render kinh điển của hàng pixar, đã được ứng dụng trong rất nhiều bộ phim hoạt hình 3d nổi tiếng. Bộ renderer này cho chất lượng rất tốt cũng như khả năng render mạng cao cấp nhưng vì nó là phần mềm riêng biệt và phải xuất mô hình 3d gián tiếp nên không tránh khỏi những lỗi đáng tiếc.
- Lightwave được phát triển thành một phần mềm 3d độc lập nhưng LW vẫn luôn là phần mềm được đánh giá cao về chất lượng của tính toán ánh sáng mặc. Nhưng để dựng hình thì nó không phải là lựa chọn nên nghĩ tới.
- Radiosity bộ hỗ trợ cho render thông thương của 3dsmAX và nó cũng chứng tở khả năng tính toán GI khá tốt, tuy nhiên những hạn chế về định dạng bóng đổ của max đã khiến nó không thể được ưa dùng (nhưng nó lại hoàn toàn miễn phí)
- Final render của Cebas có thể nói là một gói phần mềm hoàn chỉnh với rất nhiều công cụ, vật liệu và hỗ trợ. Sức mạnh của bộ render này cũng tỉ lệ thuận với độ chậm của nó, mặc dù có rất nhiều ưu điểm nhưng bộ render này chỉ thực sự đáng giá nếu người sử dụng quan tâm thêm đến gói phần mềm đi kèm Final Toon, bộ render ra nét hoạt hình cho 3ds hoàn hảo nhất hiện này.
- Maxwell của Nextlimit, hàng phần mềm đã nổi tiếng với bộ mô phỏng chuyển động của phần tử RealFlow mới bước chân vào giới renderer nhưng những kết quả cho thấy nó khá khả quan mặc dù cách render của maxwell khiến người dùng hơi khó hiểu khi nó có quá ít điều chỉnh và tạo cảm giác hết sức bị động, đồng thời bộ render này luôn cho kết qua đẹp tỉ lệ với thời gian render lâu
đây chỉ là một số bộ renderer thông dụng hiện nay cho 3ds và những ưu nhược điểm cơ bản của nó, muốn hiểu sâu hơn về hệ thống GI chúng ta se nghiên cứu riêng về vấn đề này trong các bài viết sau
.. anh chỉ cần viết đầu đề bài rồi em tự nhìn vào là đuwocj 