رندرینگ سه بعدی چیست؟

درباره رندرینگ سه بعدی

رندر سه‌بعدی ایجاد یک تصویر یا انیمیشن دو بعدی (مجموعه‌ای از چندین تصویر با نرخ فریم خاص) از یک صحنه سه‌بعدی تولید شده توسط نرم‌افزار رایانه است. چه در حال تماشای کارتون های متحرک، ورق زدن مجله، تماشای بیلبوردهای تبلیغاتی در رفت و آمد صبحگاهی خود باشید، یا در شبکه‌های اجتماعی گوشی خود پیمایش کنید، احتمالاً با تصاویری مواجه خواهید شد که توسط فرآیندی به نام رندر سه بعدی ایجاد شده اند. در واقع، تصاویر رندر شده سه‌بعدی به شکل مهمی از محتوای بصری برای بازاریابان، تبلیغ‌کنندگان، تولیدکنندگان محتوا و دیگران تبدیل شده‌اند.

رندرینگ سه‌بعدی چیست؟

رندر سه‌بعدی فرآیند تبدیل اطلاعات از یک مدل سه‌بعدی به یک تصویر دو‌بعدی است. رندر سه‌بعدی را می‌توان برای ایجاد انواع مختلفی از تصاویر، تا آنچه که فوتورئالیسم نامیده می‌شود، استفاده کرد.رندر خوب بسیار شبیه تصاویر گرفته شده توسط یک دوربین سنتی است که اکثر مصرف کنندگان نمی‌توانند تفاوت بین یک رندر سه‌بعدی و یک عکس واقعی را تشخیص دهند. برای درک بهتر با یک مثال پیش می رویم

این مثال را تصور کنید:

فرض کنید شما یک شی مثل یک تکه گل رس دارید که در سفال گری استفاده می شودو شما می‌توانید این تکه خاک رس را با کشش، له کردن و چرخاندن آن به هر شکلی که می‌خواهید در آورید. شما حتی می‌توانید گل رس را به یک اثر هنری مجسمه‌سازی کنید. (این معادل فرآیند مدل‌سازی سه بعدی است)

رندرینگ سه بعدی
مثال گل برای مدل سازی

حالا که آن را نقاشی کردید، تصمیم گرفتید از آن عکس بگیرید تا به دوستانتان نشان دهید. با این حال، پس از عکاسی از آن، تصمیم می‌گیرید که نورپردازی باید پویاتر باشد تا تمام جزئیاتی را که به مدل خود اضافه کرده‌اید ثبت کنید. برای رفع این مشکل، پرده‌ها را برای مقداری نور محیط باز می‌کنید، یک لامپ اضافی را به داخل اتاق می‌آورید تا عمق مجسمه‌تان ایجاد شود تا خیلی صاف به نظر نرسد، و یک چراغ قوه کوچک بردارید و آن را پشت قطعه‌ی خاک رس بتابانید. برای ایجاد یک نور لبه ظریف. (این شبیه به فرآیند نورپردازی در سه بعدی است)
اکنون آماده عکاسی از مدل با استفاده از دوربین سه پایه هستید و حتماً سوژه را فریم کنید. وقتی روی دکمه شاتر دوربین کلیک می‌کنید، دوربین به بازتاب‌های نور در فضا واکنش نشان می‌دهد تا نمایشی از رنگ و شکل شی در مقابل آن را به تصویر بکشد. (این شبیه به فرآیند رندر سه بعدی است که در آن نرم‌افزار بازتاب نور را در یک صحنه سه بعدی برای تولید یک تصویر محاسبه می‌کند)

رندرینگ
تصویر نمونه متریال دهی

رندر سه‌بعدی چیست ؟ با جزئیات بیشتر ادامه میدهیم

رندر سه‌بعدی به تطبیق شباهت همان مثال سفالگری و گل رس است اما در قالب یک تصویر. رندر سه بعدی هم فنی و هم هنری است و از نرم‌افزار سه بعدی که به آنها موتورهای رندر می‌گویند. برای کمک به ایجاد تصاویر استفاده می‌شود. پس از ایجاد مدل سه بعدی متریال یا بافت‌ها، نور و فضاسازی و اعمال دوربین‌ها همزمان اعمال می‌شود. مرحله نهایی در فرآیندی که به آن ‘رندر’ گفته می‌شود، مرحله‌ای است که نرم‌افزار سه بعدی تمام ورودی‌ها را برای ایجاد یک تصویر دو بعدی محاسبه کرده و در یک فریم با تنظیمات ابعاد اعمال شده شکل می‌گیرد. این تصاویر را می‌توان به‌عنوان یک تصویر تک (فریم) یا چندین فرم متوالی به یک انیمیشن استخراج کرد و آن را برای ویرایش نهایی به مرحله بعد ارسال کرد. یکی از بهترین موتورهای رندر، نرم‌افزار v-ray محصول chaos می‌باشد.

فرایند رندرینگ سه‌بعدی چگونه است؟

پس از مدل‌سازی پروژه وارد مرحله دیگری می‌شود که به آن رندرینگ می‌گویند. لازم است در اینجا خیلی کوتاه عرض کنم که فرایند رندینگ را با رندر نباید اشتباه بگیرید به مراحلی که در آن یک مدل رنگ و حس می‌گیرد رندرینگ می‌گویند اما “رندر” به مرحله‌ای از همین فرایند رندرینگ است که برای پردازش نهایی استفاده می‌شود در ادامه بیایید مراحل رندرینگ را به صورت مختصر بررسی کنیم و این نکته مهم را می‌گویم در رندرینگ، چند فرایند باید همزمان اعمال شود و نمی‌توان آنها را به ترتیب ایجاد کرد چرا که این مراحل کاملا وابسته به هم هستند و معمولا این مراحل را با کمک نرم افزارهایی به نام موتور رندر در یک نرم‌افزار میزبان مانند نرم‌افزار مایا انجام می‌گردد.

مرحله متریال دهی در رندرینگ

معمولا اولین کاری که در رندرینگ انجام می‌شود متریال دهی است. متریال در واقع جنس مدل را مشخص می‌کند که می‌تواند یک رنگ یا شامل تصویر که به آن تکسچر میگویند باشد. در واقع متریال همان جنس مدل است که می‌تواند ویژگی‌هایی مانند انعکاس، انکسار، درخشندگی، ماتی ، براقی ، برجستگی و تمام خصوصیات یک آبجکت باشد برای درک بهتر متریال به اجسام اطراف خود نگاه کنید می بینید که برخی از آنها پلاستیک است و یا فلزی است می تواند گچی باشد یا پارچه طلا یا نقره چوب یا سرامیک به آن متریال میگویند که هنرمند سه بعدی این ویژگی ها را روی مدل‌های سه بعدی اعمال می‌کند تا آنها را تا حد امکان واقعی جلوه دهد. این مرحله مشابه نقاشی یک مدل فیزیکی یا چسباندن مواد و عکس‌ها بر روی آن است. یک ماده سه بعدی اساساً همان چیزی است که روی یک شی سه بعدی قرار می دهید تا نحوه درک شی را هنگام رندر کردن کنترل کنید.

متریال دهی
چند نمونه متریال

چند ضلعی ها شکل اجسام سه بعدی را مشخص می کنند، اما به خودی خود فاقد جزئیات رنگ یا سطح هستند. هنرمندان می توانند به هر چند ضلعی در یک شی سه بعدی یک بافت اختصاص دهند. بافت ها می توانند رنگ های تک رنگ ساده باشند، یا می توانند ظاهر اساساً هر سطحی را شبیه سازی کنند، از مواد طبیعی مانند سنگ یا چوب گرفته تا سطوح فلزی یا پلاستیکی صنعتی.

  • به تصویری که به جای رنگ روی مدل می نشیند تکسچر می گویند. متریال ماهیت کلی جنس یک مدل سه بعدی است که هم می تواند همراه با تکسچر باشد و یا بدون تکسچر

نورپردازی در رندرینگ

نورپردازی یکی از مهمترین مراحل در فرایند تولید یک انیمیشن است که متریال‌ها نیز به شدت تحت تاثیر نورهای صحنه قرار می‌گیرد و از همین رو نمی‌توان یک تصویر بدون نور داشت و یا یک تصویر بدون متریال باید این دو مورد مهم با هم انجام شوند. نور و انعکاس‌های آن برای رندر واقعی بسیار مهم هستند. همه چیز در مورد سایه‌ها و چگونگی واقعی جلوه دادن تصویر است. بدون نورپردازی متقاعد‌کننده، نتیجه ممکن است مصنوعی و غیر طبیعی به نظر برسد. هنرمند سه بعدی نورهایی را در صحنه سه بعدی تنظیم می‌کند تا نورپردازی دنیای واقعی را تکرار کند. این فرآیند شبیه به روشی است که یک عکاس یا فیلمبردار نور را قبل از عکاسی تنظیم می‌کند و علاوه بر این که هنرمند سه بعدی برای تنظیم نور خورشید و یا نور اتاق محیط به آن نیاز دارد. نورپردازی، این مرحله از رندر شامل استفاده از الگوریتم‌های نرم افزاری برای شبیه‌سازی منابع نور طبیعی یا حرفه‌ای است. جلوه‌های نوری مانند شکست نور یا تاری حرکت در نرم‌افزار مدل‌سازی سه‌بعدی ایجاد می‌شود تا این توهم وجود داشته باشد که تصویر در سه بعدی وجود دارد. در مورد تصاویر دو بعدی فوتورئالیستی، نور نیز می‌تواند به سه بعدی بودن تصویر اضافه کند.

فرایند پردازش در رندرینگ

رندر یا پردازش نهایی آخرین مرحله در فرایند رندرینگ است. در فرایند رندر پس از اعمال تنظیمات نور و متریال سیستم از ما زمانی میگیرد که بتواند ویژگی ها و تنظیمات اعمال شده را پردازش کند این پردازش که به آن رندر میگویند بستگی به مقدار اطلاعات یا دیتیلی که در رندرینگ داده اید به عبارتی هر چه کیفیت و مقدار اعداد بیشتر باشد کیفیت خرجی مطلوبتر خواهد شد اما این معادله حل نشده در رندر هنوز پا برجاست اگر کیفیت خوب از خروجی کار میخواهید باید زمان بیشتری را برایپردازش در نظر بگیرید که این زمان علاوه بر نوع تنظیماتی که لحاظ کردید به سخت افزارهای شما نیز بسیار بستگی دارد امروزه شرکت های سخت افزاری و همچنین نرم افزارها در تلاش و رقابت هستند که بتوان سرعت رندر را با جزئیات بالا برد . یک فریم معمولی در یک صحنه ممکن است چند ثانیه یا حتی چندین روز زمان ببرد.

هنگامی که اشیاء سه بعدی ایجاد و بافت شدند و محیط روشن شد، فرآیند رندر سه بعدی آغاز می شود. این یک فرآیند کامپیوتری است که اساساً از منظری که شما تعریف می‌کنید، یک «عکس فوری» از صحنه شما می‌گیرد. نتیجه یک تصویر دو بعدی از صحنه سه بعدی شما است.

سخن آخر

نرم افزار رندر سه بعدی تمام داده های مرتبط با مدل سه بعدی را می گیرد و آن را به صورت یک تصویر دو بعدی رندر می کند. به لطف قابلیت‌های بافت‌سازی و نورپردازی جدید، آن تصویر دوبعدی ممکن است از یک عکس واقعی قابل تشخیص نباشد، یا ممکن است به طور هدفمند به نظر برسد – این به هنرمند و هدف تجسم بستگی دارد.

سوال های رایج رندرینگ

انتخاب موتور رندر کاملا سلیقه ای است در حال حاضر دو موتور رندر آرنولد و وی ری که ترجیحا v-ray را انتخاب کنید اما اگر مفهوم رندر را اصولی یاد بگیرید انتخاب یک نرم افزار زیاد هم مهم نیست

یادگیری مفاهیم رندر به دلیل اینکه گزینه محور است کمی سخت است اما پس از یادگیری اصول اولیه و شناخت رندر وب سایت های تخصصی مانند irendering و همچنین یوتیوب بسیار مفید است

در ابتدا تنظیمات مربوط به کانفیگ یک صحنه را انجام دهید تا به یک نتیجه مطلوب برسید سپس میتوانید اقدام به انجام به تغییرات حرفه ای تر بکنید

اگر از نورپرداری iml استفاده کنید یک نور محیطی کافی است اما برای رسیدن به نتایج مطلوب حتما باید نورپردازی خوبی داشته باشید

نویسنده : مجید پویافر
منبع: پرشین انیمیشن
استفاده از این مطالب با ذکر نام سایت بلامانع است.

مقاله های مرتبط

امیدوارم که این مطلب برای شما مفید بوده باشد اگر این مقاله را دوست داشتید از شما درخواست میکنم آن را به اشتراک بگذارید.

حتما عضو پیج اینستاگرام و کانال تلگرام و آپارات و یوتیوب پرشین انیمیشن شوید. آی دی ما در تمام شبکه های اجتماعی persiananimation@ است نه یک حرف کمتر نه یک حرف بیشتر.

دیدگاه خود را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.