شاید برای بسیاری از کسانی که به حوزه شبیه‌سازی سهبعدی علاقه‌مند هستند سوال شده باشد که رندر (Render) چیست؟
فرآیند رندرینگ (Rendering) به چه صورت است یا طراحی و مدل‌سازی سهبعدی چگونه انجام می‌شود؟
مدل‌سازی سهبعدی (3D Modeling) : طراحی سهبعدی یک تکنیک در گرافیک کامپیوتری برای تولید نمای دیجیتالی سهبعدی از هر شیء یا سطحی است. در این مرحله باید با استفاده از نرم‌‌افزار‌‌های طراحی سهبعدی مانند «Blender» آبجکت‌ها را به صورت سهبعدی طراحی و مدل‌سازی کنید. مؤلفه اصلی در طراحی سهبعدی، مجموعۀ نقاطی در یک فضای سهبعدی است که یک جسم سهبعدی را برای بیننده تداعی می‌کند که از اتصال این نقاط به یکدیگر به وجود می‌آید. مدل‌های سهبعدی برای انواع رسانه‌ها از جمله بازی‌های ویدئویی، فیلم‌ها، معماری و طراحی داخلی، تصویرسازی، مهندسی و تبلیغات تجاری استفاده می‌شود.
مفهوم ایده اصلی و تصویرسازی ذهنی، تاثیر بسیار زیادی روی خروجی نهایی دارد، پس قبل از اینکه اقدامی به شروع طراحی و ساختن هر مدل سهبعدی انجام دهید، مطمئن شوید که ایده خود را روی پایه و اساس محکمی بنا می‌کنید.
رندرینگ (Rendering) : بعد از مدل‌سازیِ ایده‌ها و اتمام طراحیِ آبجکت‌های سهبعدی، نوبت به رندر گرفتن یا همان رندرینگ می‌رسد. به طور خلاصه به پروسه خروجی گرفتن از یک مدل سهبعدی، در قالب عکس یا انیمیشن، رندرینگ می‌گویند که این کار با استفاده از «موتور رندر» انجام می‌شود و همینطور به خروجی این فرآیند و نتیجه حاصل، رندر (Render) گفته می‌شود. عمل رندرینگ به تصاویر خشک و بی‌روح سهبعدی جانی تازه می‌بخشد و خروجی نهایی را تا حد امکان طبیعی جلوه می‌دهد.
موتور رندر (Rendering Engine) : موتور رندر با نورپردازی، تنظیمات دوربین، سایه‌ها، فضاسازی، جلوه‌های ویژه و… یک خروجی نهایی از مدل سهبعدی خامی که از قبل طراحی شده است را در قالب یک ویدئو یا عکس به شما ارائه می‌دهد.
بیشتر موتور رندر‌‌‌ها نرم‌افزار مستقلی نیستند؛ بیشتر آنها به عنوان پلاگین بر روی نرم‌افزار طراحی سهبعدی نصب می‌شوند و فرآیند رندرینگ را انجام می‌دهند.
گر چه موتور رندر‌‌هایی مانند «Lumion» هم هستند که به صورت یک نرم‌افزار مستقل ارائه می‌شوند و برای استفاده از آنها باید مدل سهبعدی را وارد یک جداگانه کنید و از آن رندر بگیرید.
مدل‌سازی و رندرینگ سهبعدی این فرصت را به توسعه دهندگان بازی، سازندگان فیلم، مهندسان، هنرمندان، معماران و علاقه‌مندان به طراحی سهبعدی می‌دهد تا بتوانند اشیاء و شخصیت‌های عجیب و غریب و خارج از جهان واقعی را بسازند. شما نمی‌توانید از یک اژدها عکس بگیرید، به این دلیل که وجود خارجی ندارد؛ اما می‌توانید یک مدل سهبعدی از آن ایجاد کنید و مدل را به گونه‌ای ارائه دهید که انگار اژدها، مانند گربه‌های کوچه و خیابان مدت هاست با انسان زندگی کرده است!
اگر نگاهی به انیمیشن‌های ساخته شده در سه دهه اخیر بیندازیم، متوجه رشد چشمگیر صنعت انیمیشن‌سازی در این سال‌ها می‌شویم. رندرینگ و طراحی سهبعدی مهم‌ترین بخش این صنعت است و با پیشرفت در این زمینه، صنایع فیلم و انیمیشن‌سازی هر روز از روز قبل پیشرفت بیشتری کردند و محیط داخل انیمیشن‌ها از محیطی دو بعدی و ساده، تبدیل به دنیایی جادویی شد و این دنیا به مراتب هزاران‌بار دلنشین‌تر و زیباتر از قبل بود.
به گفته مورخان سینما «Humorous Phases of Funny Faces» اولین انمیشن استاندارد ساخت شده در تاریخ است؛ که در سال 1906 میلادی توسط J. Stuart Blackton ساخته شد.
3D Animation Pipeline (پایپ‌لاین) : سیستمی متشکل از افراد، سخت‌افزار و نرم‌افزار است که تمام نکات مهم، جهت تولید یک انیمیشن سهبعدی لازم است، به شما نشان می‌دهد و به شما در انجام کارها به ترتیب درست و به شکلی اصولی کمک می‌کند.
فرآیند تولید انیمیشن سهبعدی به سه بخش متفاوت تقسیم می‌شود.
فرآیند ساخت یک انیمیشن سهبعدی، بسیار پیچیده‌تر از آن چیزی است که به نظر می‌رسد. پروسه تولید یک انیمیشن سهبعدی یا فیلم بلند درگیر شوند.
برای پیشبرد چنین فرآیند پیچیده ای به طور موثر و مقرون به صرفه، یک ساختار محکم و یک چارچوب دقیق مورد نیاز است: خط لوله انیمیشن سه بعدی.
که برای کار در یک ترتیب متوالی خاص برای انجام وظایف از پیش تعیین‌شده در یک بازه زمانی از پیش تعیین‌شده،
در چارچوب زمانی متفاوت تقسیم شده است. تراز شده است تا به ترتیب متوالی خاصی کار کند تا وظایف از پیش تعیین شده را در یک چارچوب زمانی از پیش تعیین شده انجام دهد با دستورالعمل خاص و ترتیب متوالی و ، به صورت در یک بازه زمانی تعیین‌شده خروجی به سه بخش اصلی تقسیم می‌شود و هر یک از این بخش‌ها شامل مراحل مهمی می‌باشند.
Pre-Production (قبل از تولید) : ایده‌پردازی، داستان آفرینی، فیلمنامه نویسی، طراحی استوری‌برد، طراحی اَنیماتیک.
Production (تولید) : چیدمان سهبعدی، مدل‌سازی سهبعدی، بافت‌دهی سهبعدی، ریگینگ سهبعدی، جلوه‌های ویژه سهبعدی، نورپردازی، رندرینگ.
Post Production (بعد از تولید) : ترکیب بندی یا کامپوزیت، تصحیح رنگ و…
Pre-Production (قبل از تولید)
ایده‌پردازی، داستان آفرینی، فیلمنامه نویسی، طراحی استوری‌برد، طراحی اَنیماتیک.
Production (تولید)
چیدمان سهبعدی، مدل‌سازی سهبعدی، بافت‌دهی سهبعدی، ریگینگ سهبعدی، جلوه‌های ویژه سهبعدی، نورپردازی، رندرینگ.
Post Production (بعد از تولید)
ترکیب بندی یا کامپوزیت، تصحیح رنگ و…
صنعت دیگری که به شدت با مدل سازی و رندرینگ سه بعدی مرتبط است، طراحی معماری سه بعدی است. تنها راه ممکن برای تجسم بناهای عظیم، آسمان خراش های بلند، پل ها، سدها و سایر سازه ها بدون ساخت نمونه های اولیه در اندازه واقعی، ایجاد نمای واقعی سه بعدی از آن ها است. نرم افزارهای رندر سه بعدی همچنین می توانند شبیه سازی هایی از عملکرد بناها، تاثیر بلایای طبیعی و فرسودگی ایجاد کند تا بتوان هر سازه ای را حتی قبل از ساخت آن بهبود بخشید.
طراحان خودرو از مدل سازی و رندرینگ سه بعدی استفاده می کنند تا با استفاده از تست های عملکرد مجازی و شبیه سازی ، طراحی بدنه آیرودینامیکی واقعی خودرو را ارائه دهند. طراحان می توانند با مواد و متریال مختلف بازی کنند تا پارامترهای سختی و دوام مورد نظر را برآورده کنند.
دنیای محیط های دیجیتالی شبیه سازی شده همچنان در حال رشد است. با پیشرفت فناوری ، محیط شبیه سازی شده با استفاده از روش های رندرینگ در زمان واقعی نوید یک گریز همه جانبه و واقع گرایانه از دنیای فیزیکی را می دهد.
سایر صنایع که از مدل سازی و ارائه سه بعدی بسیار استفاده می کنند عبارتند از صنعت مد و فشن (مدل های متحرک از حالت لباس بر روی بدن)، پزشکی (ارائه واقعی اندام های اسکن شده سه بعدی برای تشخیص دقیق تر و درمان بیماری ها) و البته تولید (ایجاد نمونه های اولیه محصولات به صورت مجازی).
علاقمندان به کار رندینگ می توانند از دو روش اصلی برای انجام اینکار استفاده کنند؛ روش Real-time و روش Offline.
تفاوت اصلی بین این دو روش ، سرعت پردازشِ مدل های سه بعدی و البته کیفیت کلی محصول نهایی است.
به طور کلی ، فرآیند رندرینگ به دو دلیل واضح گران است ، «سخت افزار و نرم افزار».
سخت افزار مورد استفاده برای اجرای عملیات رندرینگ باید قوی باشد و توان انجام محاسبات سنگین را داشته باشد. انتخاب سخت افزار مناسب برای این کار می تواند گران قیمت باشد.
از سوی دیگر ، نرم افزار کمی مقرون به صرفه تر است. انواع نرم افزار های طراحی سه بعدی وجود دارد که سالانه هزاران دلار هزینه دارند ، اما در بین آنها نرم افزار های رایگان هم وجود دارد که پاسخگوی عملکرد های رندرینگ می باشند و شما می تونید از آنها برای شروع استفاده کنید. یکی از بهترین نرم افزار های رایگان طراحی سه بعدی Blender می باشد ، که شما می توانید به راحتی به آن دسترسی پیدا کنید.
این روش که عمدتا در گرافیک تعاملی و بازی ها مورد استفاده قرار می گیرد ، تمرکز زیادی بر سرعت دارد. در این روش به دلیل ماهیت تعاملی بودن، تصاویر باید با سرعت زیادی پردازش شوند. برای مثال در یک بازی سنگین با الگوریتم های پیچیده، پیش بینی این که بازیکن در مرحله بعد در هر محیط یا منظره ای چه خواهد کرد، چالش برانگیز است و بنابراین صحنه های سه بعدی باید در لحظه با ایجاد تعامل، بازسازی شوند.
برای این که تغییرات حرکت و صحنه روان به نظر برسند، سرعت رندر باید در حدود ٢۰ فریم در ثانیه باشد. هر مقداری کمتر از ١٨ فریم در ثانیه (fps) منجر به نمایش نامرتب و ضعیف مدل های سه بعدی می شود. سرعت ایده آل برای رندر ٢۴ فریم در ثانیه است، زیرا این حداقل چیزی است که چشم انسان می تواند برای دیدن حرکت تصویر، درک کند.
برای هر چیزی غیر از گرافیک تعاملی یا بازی ها ، سرعت رندرینگ ، مسئله مهمی نیست. اگر رندرینگ به روش Real-time به سخت افزارهای گرافیکی اختصاصی متکی است ، روش رندر آفلاین می تواند با استفاده از CPU های چند هسته ای این فرایند را انجام دهد. زمانی که از این روش رندرینگ استفاده می کنیم ، سرعت رندر طولانی تر خواهد بود اما محسبات آن دقیق تر انجام می شود و در نتیجه محصول نهایی از کیفیت بالاتری نسبت به روش Real-time برخوردار خواهد بود.
رندرینگ به روش آفلاین ، اغلب در انیمیشن ها و فیلم ها که در آن جلوه های بصری و جزئیات آن به استانداردهای بسیار بالاتری نیاز دارند ، استفاده می شود.
از جمله رایج ترین تکنیک های محاسباتی که در رندر سه بعدی استفاده می شود می توان به ScanLine ، Ray tracing و Radiosity اشاره کرد. هر تکنیک دارای مجموعه ای از مزایا و معایب است ، که آن ها را در شرایط مختلف جایگزین مناسب می کند.
از این تکنیک بیشتر در مواقعی که سرعت از اهمیت بالایی برخوردار است استفاده می شود. از این رو تکنیک انتخابی برای روش Real-time یا گرافیک های تعاملی است. در این تکنیک به جای ارائه تصاویر سه بعدی به صورت پیکسل به پیکسل، که حتی برای یک فریم نیز می تواند مدت زمان زیادی طول بکشد، اسکن لاین این کار را بر اساس چند ضلعی به چند ضلعی انجام می دهد. در صورت استفاده از اطلاعات روشنایی از پیش محاسبه شده ، این فرایند می تواند به ۶۰ فریم بر ثانیه برسد. به ویژه هنگامی که در یک سیستم سخت افزاری رایانه ای مدرن و پیشرفته استفاده می شود.
تمرکز این تکنیک بر روی نور و روشنایی است. در این روش برای هر پیکسل در یک تصویر یا صحنه، پرتوهای نور تجزیه و تحلیل می شوند تا بسته به نوع مواد موجود در صحنه، بازتاب و شکست نور را تعیین کند. رنگ هر پیکسل نیز بر اساس رفتار نور نسبت به اجسام در مسیر خود محاسبه می شود.
اگر ScanLine مبتنی بر چند ضلعی و raytracing پیکسل به پیکسل باشد، روش Radiosity سطح گرا است. تمرکز اصلی این روش بر تابش نور و تاثیر آن بر رنگ سطوح است که البته به صورت غیر مستقیم شامل تجزیه و تحلیل روشنایی هم هست.
تمامی حقوق مادی و معنوی برای میلاد نور محفوظ میباشد .
هرگونه کپی برداری بدون اجازه نامه پیگرد قانونی دارد.
تمامی حقوق مادی و معنوی برای میلاد نور محفوظ میباشد .
هرگونه کپی برداری بدون اجازه نامه پیگرد قانونی دارد.
تمامی حقوق مادی و معنوی برای میلاد نور محفوظ میباشد .
هرگونه کپی برداری بدون اجازه نامه پیگرد قانونی دارد.
فروشگاه اینترنتی میلاد نور | فروش انواع لوازم سیستم های کامپیوتری