Rendu de Reyes

Le rendu de Reyes de est une architecture de logiciel utilisée dans des infographies du 3D que au rendent des images photo-realistic de . Il a été développé au milieu des années 80 par le groupe de recherche d'infographies de s de Lucasfilm le ', qui est maintenant Pixar . Il a été employé la première fois en 1982 pour rendre des images pour l'ordre de l'effet de genèse de dans le Star Trek II de de film : La colère de Khan . Le RenderMan PhotoRealistic de Pixar est une exécution de l'algorithme de Reyes. Selon l'article original décrivant l'algorithme le système de rendu d'image de Reyes est " ; Une architecture… pour le rendu de haute qualité rapide d'images." complexe ; On a proposé Reyes comme collection d'algorithmes et de systèmes de traitement de données. Cependant le " de limites ; algorithm" ; et " ; architecture" ; sont venus pour être employés synonyme et sont employés l'un pour l'autre en cet article.

Le Reyes que est un acronyme pour le rend tout vous avez jamais vu (le nom est également un calembour sur le point Reyes , la Californie de , près d'où Lucasfilm a été localisé) et est suggestif des processus liés aux systèmes optiques de formation image.

L'architecture a été conçue avec un certain nombre de buts à l'esprit :

Complexité modèle de /diversité : Afin de produire des utilisateurs visuellement complexes et riches d'images d'un besoin de système de rendu d'être libre pour modeler les grands nombres (100,000s) des structures géométriques complexes probablement produites using les modèles procéduraux tels que des fractales et des systèmes de particules.

Complexité d'ombrage de : Une grande partie de la complexité visuelle dans une scène est produite d'ailleurs dans quels rayons légers agit l'un sur l'autre avec les surfaces pleines d'objet. Généralement dans des infographies ceci est modelé using des textures. Les textures peuvent être des rangées colorées de Pixel, décrire les déplacements ou la réflectivité extérieurs de transparent ou de surface. Reyes permet à des utilisateurs d'incorporer des shaders procéduraux par lequel la structure extérieure et l'interaction optique soit réalisée using des programmes informatiques mettant en application des algorithmes procéduraux plutôt que les tables de consultation simples. Une bonne partie de l'algorithme est visée réduisant au minimum le temps passé par des processeurs cherchant des textures des magasins de données.

Lancer de rayon minimal de : Lorsqu'on a proposé cette Reyes, les systèmes informatiques étaient sensiblement moins capables en termes de capacité de traitement et stockage. Ceci a signifié que le lancer de rayon une scène photo-realistic prendrait des dizaines ou des centaines d'heures par armature. Les algorithmes tels que Reyes qui n'a pas généralement rayonné la trace fonctionnent beaucoup plus rapidement avec des résultats presque photo-realistic.

Vitesse de : Le rendu d'un film de 2 heures à 24 images par seconde en un an accorde 3 minutes rendant le temps par armature, en moyenne.

Qualité d'image de : Tous les objets façonnés connexes par algorithme produits par image sont considérés inacceptables.

Flexibilité de : L'architecture devrait être assez flexible pour incorporer de nouvelles techniques pendant qu'elles deviennent disponibles, sans besoin de reimplementation complet de l'algorithme.

Reyes réalise efficacement plusieurs effets qui ont été considérés nécessaires pour le rendu de film-qualité : lisser les surfaces incurvées, la texturisation de surface, la tache floue de mouvement , et la profondeur de du champ .

Reyes rend les surfaces incurvées, comme ceux représentés par les pièces rapportées paramétriques en les divisant en Micropolygons de ', de petits quadrilatères chacun plus moins d'un Pixel dans la taille. Bien que beaucoup de micropolygons soient nécessaires pour rapprocher les surfaces incurvées exactement, ils peuvent être traités avec simple, opérations parallélisables du . Primitifs à niveau élevé de Tessellates un de renderer de Reyes dans des micropolygons sur demande, divisant chacun primitif seulement en tant que finement selon les besoins pour sembler lisse dans l'image finale.

Après, un système de shader assigne une couleur et une opacité à chaque micropolygon. La plupart des renderers de Reyes permettent à des utilisateurs d'assurer l'éclairage arbitraire et la texturisation fonctionne écrit dans une langue d'ombrage de . Micropolygons sont traités dans les grandes grilles qui permettent à des calculs d'être le vectorisé.

Des micropolygons ombragés sont prélevés dans l'espace d'écran pour produire l'image de rendement. Reyes utilise un algorithme de cacher-surface ou un innovateur de hider de qui effectuent les intégrations nécessaires pour la tache floue de mouvement et la profondeur du champ sans exiger plus de géométrie ou ombrage des échantillons qu'unblurred rendent aurait besoin. Le hider accumule des couleurs de micropolygon à chaque Pixel à travers le temps et la position d'objectif suivre une méthode de Monte Carlo de appelée le stochastique du prélèvement de .

La canalisation de base de Reyes a les étapes suivantes : limite du

. Le calculent le volume de bondissement de chaque primitif géométrique. Primitifs fendus de grands dans de plus petits, diceable primitifs. Converti de le primitif dans une grille des micropolygons, chacune approximativement la taille d'un Pixel. Le calculent l'éclairage et l'ombrage à chaque sommet de la grille de micropolygon.

de buste de la grille dans différents micropolygons, qui est liée et examinée pour assurer la visibilité. Échantillon de les micropolygons, produisant la 2D image finale.

Dans cette conception, le renderer doit stocker l'amortisseur d'armature entier dans la mémoire puisque l'image finale ne peut pas être produite jusqu'à ce que tous les primitifs aient été traités. Une optimisation commune de mémoire présente une étape appelée le bucketing de avant l'étape de coupe en dés. L'image de rendement est divisée en grille brute de " ; seaux, " ; chacun en général 16 par 16 Pixel dans la taille. Les objets sont alors dédoublés rudement le long des frontières de seau et placés dans des seaux basés sur leur endroit. Chaque seau est découpé et dessiné individuellement, et les données du seau précédent sont jetées avant que le prochain seau soit traité. De cette façon seulement un amortisseur d'armature pour le seau courant et les descriptions à niveau élevé de tous les primitifs géométriques doivent être maintenus dans la mémoire. Pour des scènes typiques, ceci mène à une réduction significative de l'utilisation de mémoire comparée à l'algorithme non modifié de Reyes.

Renderers de Reyes

Les renderers suivants emploient l'algorithme de Reyes dedans d'une manière ou d'une autre ou permettent au moins à des utilisateurs de le choisir pour produire leurs images :
3Delight (lien) de l'art de n de chiffres de le '
Aqsis (lien)
JrMan (lien)
Serveur de RenderMan de Pixar de pro et RenderMan pour le Maya (lien)
Pixel 3d Renderer (lien) de
Lutin (lien) de
RenderDotC (lien) du logiciel de DotC de
VMantra (lien) de SideFX de
la luciole (lien) de la colle de frontière du e

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