渲染是中国画技法的一种。也成晕染。指用水墨或颜色烘托物象,分出阴阳向背,属辅助性用笔。以水墨或淡彩涂染画面,以烘染物像,增强艺术效果、质感和立体感。
基本概念
现实生活中,无论是建筑物、设备、设施、人物等我们眼睛所看到的物体,都是具有几何形状、色彩、材质的基本物理属性,这些属性又都是与光线有着直接的关系,没有光照,我们的眼中就得不到客观事物的真实展示。
电脑制作的各种动画片、虚拟环境、装饰效果图等,都是通过赋予的材质、色彩、光照后进行渲染计算所获得的图片效果。一般情况下,一、两次的渲染是难以看出效果或难以满足整体效果的,需要多次修改灯光的布置、强度、色温等参数、同时也要调整物体表面的材质才能最终取得满意的效果。
渲染软件既有独立的软件,也有3D模型自带的渲染器(插件)。3D模型设计软件自带的渲染器一般用于模型比较简单、材质单一的渲染,而单独的渲染软件用于模型复杂、材质丰富、场景宏大的模型渲染中。
常见种类
常见的有以下几种:Lightscape,
Artlantis,Render,Brazil,SolidWorks,AccuRender,VRay,Cinema4D,ZBrush 4R7.
Lightscape
Lightscape是一种先进的光照模拟和
可视化设计系统,用于对
三维模型进行精确的光照模拟和灵活方便的可视化设计。Lightscape是世界上唯一同时拥有光影跟踪技术、光能传递技术和全息技术的
渲染软件;它能精确模拟漫反射光线在环境中的传递,获得直接和间接的漫反射光线;使用者不需要积累丰富实际经验就能得到真实自然的设计效果。
LIGHTSCAPE可轻松使用一系列交互工具进行光能传递处理、光影跟踪和结果处理。LIGHTSCAPE3.2是LIGHTSCAPE公司被
AUTODESK公司收购之后推出的第一个更新版本。
Lightscape现已合并到3DMAX里面。
Artlantis
Artlantis 是法国
Advent公司重量级
渲染引擎,也是SKETCHUP的一个天然渲染伴侣,它是用于建筑室内和室外场景的专业渲染软件,其超凡的渲染速度与质量,无比友好和简洁的用户界面令人耳目一新,被誉为建筑绘图场景、建筑效果图画和多媒体制作领域的一场革命,其渲染速度极快,ARTLANTIS与SKETCHUP、3DMAX、ArchiCAD等建筑建模软件可以无缝链接,渲染后所有的绘图与动画影像呈现让人印象深刻。
Artlantis中许多高级的专有功能为任意的
三维空间工程提供真实的基于硬件和灯光现实仿真技术。对于许多主流的建筑 CAD 软件,如 ArchiCAD、
VectorWorks、
SketchUp、AutoCAD、Arc+等,Artlanits 可以很好的支持输入通用的 CAD文件格式:
DXF、DWG、3ds等。
理念的诞生造就了Artlantis
渲染软件的成功, 拥有80多个国家超过65000之多的用户群。 虽然在国内,还没有更多的朋友接触它、使用它。但是 Artlantis 的高科技创新在任何的 3D 建模软件中是不可否认的同伴,其操作理念、超凡的速度及相当好的质量证明它是一个难得的渲染软件。
Brazil
在SIGGRAPH 2005(第32届国际计算机图形图像交流大会)上,高端3D渲染软件供应商SplutterFish LLC将与Orphanage及包括Autodesk,,McNeel & Assoc和Archvision等在内的领先的软件制造商在大会的展台上开展合作。SplutterFish团队将主要展示他们最新版本的
Brazil渲染器2.0。
这个最新发行的渲染软件展现给用户的全新特征包括:3D motion blur、渲染时间置换、
3dsmax肌理渲染支持、加强的GI特征如渲染隐蔽处(发光处、区域高光、表层下的散射等)、加强的核心性能(存储器、CPU等)及许多其他内容。Brazil渲染器2.0的目标是成为最易操纵的高性能渲染器,保持高质量高产量,以及成为以艺术为中心的顶级CG专业人士之选。Brazil渲染器2.0针对3ds max,VIZ和Rhinoceros的版本将在晚些时候推出。
SolidWorks
SolidWorks为达索系统(Dassault Systemes S.A)下的子公司,专门负责研发与销售机械设计软件的视窗产品。
达索公司是负责系统性的软件供应,并为制造厂商提供具有Internet整合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个
产品生命周期的系统,包括设计、工程、制造和
产品数据管理等各个领域中的最佳软件系统,著名的CATIAV5就出自该公司之手,达索的CAD产品市场占有率居世界前列。
Maxwell
NextLimit 发布
Maxwell Render,Maxwell Render 是一款可以不依附其他
三维软件可以独立运行的
渲染软件,采用了光谱的计算原理,打破了长久以来光能传递等渲染技术,使结果更逼真。
Maxwell是一个基于真实光线物理特性的全新
渲染引擎,按照完全精确的算法和公式来重现光线的行为。 Maxwell中所有的元素,比如灯光发射器,材质,灯光等等,都是完全依靠精确的物理模型产生的。可以纪录场境内所有元素之间相互影响的信息,所有的光线计算都是使用光谱信息和高动态区域数据来执行的。主要功能:
1、内部没有采用传统的RGB色彩空间,而是用光谱来定义光线的颜色。完全把光线当作携带能量的电磁波来看待。
2、声称可以避免传统的Photon Map、Radiocity等算法的缺点。
3、内置真实的摄影机镜头算法,而不用Post的 Camera Shader。直接可以计算白光色散等光学现象
3、先进的Caustics算法
4、严格的光源定义,不允许没有面积的光源,并且支持众多数量的光源。
5、完全真实的Motion Blur
6、未来的广泛的支持,涉及各种主流软件。包括
sketchup4-5,
3dsmax6-7-8,cinema4d8.5-9.x,formz5.5,lightwave7.5-8.2,maya6-7,rhino3,soliworks2006都有其
插件接口。
AccuRender
AccuRender3是美国Robert McNeel公司开发的渲染软件新版本,拥有图形学最新技术----
辐射度算法(Radiosity),与
光线跟踪算法结合;直接从AutoCAD
三维模型中生成与照片类似的真实感渲染图像。
可精确计算阴影,以及用户定义的各种材料表面的透明度、漫射、反射和折射的光学效应。精确计算的光学模拟可以产生包括16,700,000种颜色(24位/象素),无限分辨率,十分逼真的复杂影象。它将用于渲染的全部信息与图形一起存盘,由于在AutoCAD内部运行,具有与AutoCAD一致的工作环境,直观的渲染工作界面,
天正建筑提供的快速渲染接口 支持AccuRender2.1;大大简化了学习过程,带来了前 所未有的方便。
HyperShot
由Bunkspeed公司所出品一款基于luxrender的即时着色
渲染软件hyperShot。hyperShot为一套即时3DRendering,制作
即时照片质量的图象软件。即时渲染技术,可以让使用者更加直观和方便的调节场景的各种效果,在很短的时间内作出高品质的渲染效果图,甚至是直接在软件中表达出渲染效果,大大缩短了传统渲染操作所需要花费的大量时间。
版本为v1.9.21,可直接以
插件的形式支持Pro/ENGINNER、SolidWorks、Rhino及Google SketchUp;即时着色不再需要任何专门技术,任何设计师都可以为他们的3D电脑设计预先做出逼真的着色
渲染图象,而这仅仅需要几分钟。节省了大量做实体模型的金钱和时间耗费 ,有个Bunkspeed提供的hyperShot强大功能,渲染已成为创建过程和工作流程(从设计构思到营销图象)中一个简单而必要的部分。
hyperShot操作简单仅仅6个图标即可操作实现渲染着色,再搭配自行研发申请的专利技术可实现直接渲染,让你可以实时创作和处理高分辨率3D数字图象。设计的渲染是动态进行的,其效果极为真实,并且是在显示全部图形细节的状态下。以前要由相关专业人士进行的工作,团队中的任何人都可以独立完成。
VRay
VRay是由chaosgroup和asgvis公司出品,中国由曼恒公司负责推广的一款高质量
渲染软件。VRay是业界最受欢迎的
渲染引擎。基于V-Ray 内核开发的有VRay for 3ds max、Maya、Sketchup、Rhino等诸多版本,为不同领域的优秀3D建模软件提供了高质量的图片和
动画渲染。除此之外,VRay也可以提供单独的渲染程序,方便使用者渲染各种图片。
VRay渲染器提供了一种特殊的材质——VrayMtl。在场景中使用该材质能够获得更加准确的物理照明(光能分布),更快的渲染,反射和折射参数调节更方便。使用VrayMtl,你可以应用不同的纹理
贴图,控制其反射和折射,增加
凹凸贴图和
置换贴图,强制直接
全局照明计算,选择用于材质的BRDF。
Cinema4D
德国MAXON公司出品的
Cinema 4D,是一套整合3D模型、动画与算图的高级
三维绘图软件,一直以高速图形计算速度著名,并有令人惊奇的
渲染器和
粒子系统,其渲染器在不影响速度的前提下,使图像品质有了很大提高,可以面向打印、出版、设计及创造产品视觉效果。八月发布最新版本CINEMA 4D R11。
CINEMA 4D有以下优点:
· 包含了多种现代3D艺术家所需要的强大易用建模工具,包含 Bones、
NURBS和最简单、易用、有效的灯光选项 。
· 100多个艺术创作建模工具允许用户交互的创作甚至是最复杂的模型。
· 超过50基本元素(
立方体、球体等等),这意味着用户可以只需花很少的经验去建模。
· 内置的基本变形参数(扭曲、弯曲等等),允许用户拖拽鼠标就可以交互
控制模型。
· 强大的材质系统让建立相片级真实度的材质轻而易举(如石头、布料、玻璃等等)。
· 13个材质通道提供超越需求的特性,让用户可以在完美模型上建立完美材质。
Cinema 4D 软件是个功能异常强大操作却极为简易的软件。该软件的推出,自 2004 年 R9 版本的推出后,其功能大大完善,已引起业界的极大关注及无数赞誉,被业界誉为“新一代的
三维动画制作软件”,并开始大量应用于各类大片中。 2006 年的最新版本 R10 的推出,更被广大用户誉为“革命性的升级”。无论你是拍摄电影、电视、游戏开发、医学成像、工业、建筑设计、印刷设计或网络制图, Cinema 4D 都将以其丰富的工具包为您带来比其它 3D 软件更多的帮助和更高的效率。
与众所周知的其它 3D 软件一样(如 Maya 、 Softimage XSI 、 3D Max 等), Cinema 4D 同样具备高端 3D 动画软件的所有功能。所不同的是在研发过程中, Cinema 4D 的工程师更加注重工作流程的流畅性、舒适性、合理性、易用性和高效性。因此,使用 Cinema 4D 会让设计师在创作设计时感到非常轻松愉快,赏心悦目,在使用过程中更加得心应手,有更多的精力置于创作之中,即使是新用户,也会感觉到 Cinema 4D 的上手非常容易。
ZBrush 4R7
ZBrush是一个数字雕刻和绘画软件,它以强大的功能和直观的工作流程彻底改变了整个三维行业。在一个简洁的界面中,ZBrush 为当代数字艺术家提供了世界上最先进的工具。以实用的思路开发出的功能组合,在激发艺术家创作力的同时,ZBrush 产生了一种用户感受,在操作时会感到非常的顺畅。ZBrush 能够雕刻高达 10 亿多边形的模型,所以说限制只取决于的艺术家自身的想象力。
ZBrush 软件是世界上第一个让艺术家感到无约束自由创作的 3D 设计工具!它的出现完全颠覆了过去传统三维设计工具的工作模式,解放了艺术家们的双手和思维,告别过去那种依靠鼠标和参数来笨拙创作的模式,完全尊重设计师的创作灵感和传统工作习惯。
ZBrush可以实时的进行不断的渲染和着色。 对于绘制操作,ZBrush 增加了新的范围尺度,可以让你给基于像素的作品增加深度,材质,光照和复杂精密的渲染特效,真正实现了 2D 与 3D 的结合,模糊了多边形与像素之间的界限,让你为它的多变而惊讶,兴奋不已。