Алгоритмы рендеринга

Алгоритм Scanline

Этот алгоритм является основным для стандартного рендерера 3ds Max, об этом говорит и его название —

Default Scanline Renderer. В mental ray также реализован этот алгоритм.

Из "камеры" (в 3ds Max под камерой понимается вид окна проекции) испускаются лучи, сканирующие сцену, в простейшем случае по одному в каждый пиксел окончательного изображения. При достижении объекта анализируется его поверхность в данной точке — параметры материала, освещенность, угол между поверхностью и источником света и т. д. Информация возвращается обратно в камеру и записывается как пиксел в окончательное изображение (рис. 1.42).

Рис. 1.42. Схема алгоритма Scanline

Недостатки этого алгоритма очевидны — нет возможности получить реальные отражения и преломления. C другой стороны, алгоритм Scanline быстр, и это его немаловажное преимущество.

Замечание

Справедливости ради надо сказать, что получить отражения и преломления в 3ds Max можно и без применения рейтрейсинга, о котором речь пойдет далее, используя карты Reflect/Refract (отражение и преломление), Flat Mirror (плоское зеркало) и Thin Wall Refraction (преломление тонких стенок). Во всех трех случаях из самого объекта производится рендеринг и строится карта, которая назначается на каналы отражения или преломления. Несмотря на то, что эти приемы имеют право на существование, у них слишком много ограничений и недостатков. Например, карта Reflect/Refract работает только на сглаженных поверхностях, а плоское зеркало — только на плоских. Ни одна из этих карт не в состоянии переотразить части объекта, например, носик и ручка чайника не будут отражаться в нем самом. Каждая карта просчитывается перед рендерингом, аналогично теням Shadow Map, и при большом количестве таких материалов время рендеринга может увеличится во много раз.

Алгоритм Raytrace

Этот алгоритм благодаря более сложным вычислениям позволяет получать множественные преломления и отражения. При этом производится более глубокий анализ материала поверхности, и, как следствие, это увеличивает время рендеринга. Существует две основные разновидности этого алгоритма. При использовании первого, называемого прямой трассировкой, лучи испускаются из источников света, отражаются от поверхностей и попадают в камеру. Этот метод, хотя и является более корректным, сейчас практически не используется, так как требует больших вычислительных затрат. Вторая разновидность — это обратная трассировка. В этом случае лучи испускаются из камеры, как и в случае Scanline, или порождаются первичными лучами Scanline. На рис. 1.43 показана примерная схема этого алгоритма.

www.realtime. ru / 119501 Мос ква ул. Нежинская д.5 / тел.: (495) 4425966,4425977 35