что такое рендеры в дизайне
Рендер (Рендеринг) — что это такое, как работает и зачем нужен в 3D, видео и играх.
Рендер (Рендеринг) — это процесс создания финального изображения или последовательности из изображений на основе двухмерных или трехмерных данных. Данный процесс происходит с использованием компьютерных программ и зачастую сопровождается трудными техническими вычислениями, которые ложатся на вычислительные мощности компьютера или на отдельные его комплектующие части.
Процесс рендеринга так или иначе присутствует в разных сферах профессиональной деятельности, будь то киноиндустрия, индустрия видеоигр или же видеоблогинг. Зачастую, рендер является последним или предпоследним этапом в работе над проектом, после чего работа считается завершенной или же нуждается в небольшой постобработке. Также стоит отметить, что нередко рендером называют не сам процесс рендеринга, а скорее уже завершенный этап данного процесса или его итоговый результат.
Этимология слова «Рендер».
Слово Рендер (Рендеринг) — это англицизм, который зачастую переводится на русский язык словом “Визуализация”.
Что такое Рендеринг в 3D?
Чаще всего, когда мы говорим о рендере, то имеем в виду рендеринг в 3D графике. Сразу стоит отметить, что на самом деле в 3D рендере нету трех измерений как таковых, которые мы зачастую можем увидеть в кинотеатре надев специальные очки. Приставка “3D” в название скорее говорит нам о способе создание рендера, который и использует 3-х мерные объекты, созданные в компьютерных программах для 3D моделирования. Проще говоря, в итоге мы все равно получаем 2D изображение или их последовательность (видео) которые создавались (рендерелись) на основе 3-х мерной модели или сцены.
Рендеринг — это один из самых сложных в техническом плане этапов в работе с 3D графикой. Чтоб объяснить эту операцию простым языком, можно привести аналогию с работами фотографов. Для того, чтоб фотография предстала во всей красе, фотографу нужно пройти через некоторые технические этапы, например, проявление пленки или печать на принтере. Примерно такими же техническими этапами и обременены 3d художники, которые для создания итогового изображения проходят этап настройки рендера и сам процесс рендеринга.
Построение изображения.
Как уже говорилось ранее, рендеринг — это один из самых сложных технических этапов, ведь во время рендеринга идут сложные математические вычисления, выполняемые движком рендера. На этом этапе, движок переводит математические данные о сцене в финальное 2D-изображение. Во время процесса идет преобразование 3d-геометрии, текстур и световых данных сцены в объединенную информацию о цветовом значение каждого пикселя в 2D изображение. Другими словами, движок на основе имеющихся у него данных, просчитывает то, каким цветом должен быть окрашено каждый пиксель изображения для получения комплексной, красивой и законченной картинки.
Основные типы рендеринга:
В глобальном плане, есть два основных типа рендеринга, главными отличиями которых является скорость, с которой просчитывается и финализируется изображение, а также качество картинки.
Что такое Рендеринг в реальном времени?
Рендеринг в реальном времени зачастую широко используется в игровой и интерактивной графике, где изображение должно просчитываться с максимально большой скоростью и выводиться в завершенном виде на дисплей монитора моментально.
Поскольку ключевым фактором в таком типе рендеринга есть интерактивность со стороны пользователя, то изображение приходится просчитывать без задержек и практически в реальном времени, так как невозможно точно предсказать поведение игрока и то, как он будет взаимодействовать с игровой или с интерактивной сценой. Для того, чтоб интерактивная сцена или игра работала плавно без рывков и медлительности, 3D движку приходится рендерить изображение со скоростью не менее 20-25 кадров в секунду. Если скорость рендера будет ниже 20 кадров, то пользователь будет чувствовать дискомфорт от сцены наблюдая рывки и замедленные движения.
Что такое Предварительный рендер?
К предварительному рендеру прибегают тогда, когда скорость не стоит в приоритете, и нужды в интерактивности нет. Данный тип рендера используется чаще всего в киноиндустрии, в работе с анимацией и сложными визуальными эффектами, а также там, где нужен фотореализм и очень высокое качество картинки.
В отличие от Рендера в реальном времени, где основная нагрузка приходилась на графические карты(GPU) В предварительном рендере нагрузка ложится на центральный процессор(ЦП) а скорость рендера зависит от количества ядер, многопоточности и производительности процессора.
Нередко бывает, что время рендера одного кадра занимает несколько часов или даже несколько дней. В данном случаи 3D художникам практически не нужно прибегать к оптимизации, и они могут использовать 3D модели высочайшего качества, а также текстурные карты с очень большим разрешением. В итоге, картинка получается значительно лучше и фото-реалистичней по сравнению с рендером в реальном времени.
Программы для рендеринга.
Сейчас, на рынке присутствует большое количество рендеринг движков, которые отличаются между собой скоростью, качеством картинки и простотой использования.
Как правило, рендер движки являются встроенными в крупные 3D программы для работы с графикой и имеют огромный потенциал. Среди наиболее популярных 3D программ (пакетов) есть такой софт как:
Многие из этих 3D пакетов имеют уже идущие в комплекте рендер движки. К примеру, рендер-движок Mental Ray присутствует в пакете 3Ds Max. Также, практически любой популярный рендер-движок, можно подключить к большинству известных 3d пакетов. Среди популярных рендер движков есть такие как:
Хотелось бы отметить, что хоть и процесс рендеринга имеет очень сложные математические просчеты, разработчики программ для 3D-рендеринга всячески пытаются избавить 3D-художников от работы со сложной математикой лежащей в основе рендер-программы. Они пытаются предоставить условно-простые для понимания параметрические настройки рендера, также материальные и осветительные наборы и библиотеки.
Многие рендер-движки сыскали славу в определенных сферах работы с 3д графикой. Так, например, “V-ray” имеет большую популярность у архитектурных визуализаторов, из-за наличия большого количества материалов для архитектурной визуализации и в целом, хорошего качества рендера.
Методы визуализации.
Большинство рендер движков использует три основных метода вычисления. Каждый из них имеет как свои преимущества, так и недостатки, но все три метода имеют право на своё применение в определенных ситуациях.
1. Scanline (сканлайн).
Сканлайн рендер — выбор тех, кто приоритет отдаст скорости, а не качеству. Именно за счет своей скорости, данный тип рендера зачастую используется в видеоиграх и интерактивных сценах, а также во вьюпортах различных 3D пакетов. При наличие современного видеоадаптера, данный тип рендера может выдавать стабильную и плавную картинку в реальном времени с частотой от 30 кадров в секунду и выше.
Алгоритм работы:
Вместо рендеринга «пикселя по пикселю», алгоритм функционирования «scanline» рендера заключается в том, что он определяет видимую поверхность в 3D графике, и работая по принципу «ряд за рядом», сперва сортирует нужные для рендера полигоны по высшей Y координате, что принадлежит данному полигону, после чего, каждый ряд изображения просчитывается за счет пересечения ряда с полигоном, который является ближайшим к камере. Полигоны, которые больше не являются видимыми, удаляются при переходе одного ряда к другому.
Преимущество данного алгоритма в том, что отсутствует необходимость передачи координат о каждой вершине с основной памяти в рабочую, а транслируются координаты только тех вершин, которые попадают в зону видимости и просчета.
2. Raytrace (рейтрейс).
Этот тип рендера создан для тех, кто хочет получить картинку с максимально качественной и детализированной прорисовкой. Рендеринг именно этого типа, имеет очень большую популярность у любителей фотореализма, и стоит отметить что не спроста. Довольно часто с помощью рейтрейс-рендеринга мы можем увидеть потрясающе реалистичные кадры природы и архитектуры, которые отличить от фотографии удастся не каждому, к тому же, нередко именно рейтрейс метод используют в работе над графиков в CG трейлерах или кино.
К сожалению, в угоду качеству, данный алгоритм рендеринга является очень медлительным и пока что не может использоваться в риал-тайм графике.
Алгоритм работы:
Идея Raytrace алгоритма заключается в том, что для каждого пикселя на условном экране, от камеры прослеживается один или несколько лучей до ближайшего трехмерного объекта. Затем луч света проходит определенное количество отскоков, в которые может входить отражения или преломления в зависимости от материалов сцены. Цвет каждого пикселя вычисляется алгоритмически на основе взаимодействия светового луча с объектами в его трассируемом пути.
Метод Raycasting.
Алгоритм работает на основе «бросания» лучей как будто с глаз наблюдателя, сквозь каждый пиксель экрана и нахождения ближайшего объекта, который преграждает путь такого луча. Использовав свойства объекта, его материала и освещения сцены, мы получаем нужный цвет пикселя.
Нередко бывает, что «метод трассировки лучей» (raytrace) путают с методом «бросания лучей» (raycasting). Но на самом деле, «raycasting» (метод бросания луча) фактически является упрощенным «raytrace» методом, в котором отсутствует дальнейшая обработка отбившихся или заломленных лучей, а просчитывается только первая поверхность на пути луча.
3. Radiosity.
Вместо «метода трассировки лучей», в данном методе просчет работает независимо от камеры и является объектно-ориентированным в отличие от метода «пиксель по пикселю». Основная функция “radiosity” заключается в том, чтобы более точно имитировать цвет поверхности путем учета непрямого освещения (отскок рассеянного света).
Преимуществами «radiosity» являются мягкие градуированные тени и цветовые отражения на объекте, идущие от соседних объектов с ярким окрасом.
Достаточно популярна практика использования метода Radiosity и Raytrace вместе для достижения максимально впечатляющих и фотореалистичных рендеров.
Что такое Рендеринг видео?
Иногда, выражение «рендерить» используют не только в работе с компьютерной 3D графикой, но и при работе с видеофайлами. Процесс рендеринга видео начинается тогда, когда пользователь видеоредактора закончил работу над видеофайлом, выставил все нужные ему параметры, звуковые дорожки и визуальные эффекты. По сути, все что осталось, это соединить все проделанное в один видеофайл. Этот процесс можно сравнить с работой программиста, когда он написал код, после чего все что осталось, это скомпилировать весь код в работающую программу.
Как и у 3D дизайнера, так и у пользователя видеоредактора, процесс рендеринга идет автоматически и без участия пользователя. Все что требуется, это задать некоторые параметры перед стартом.
Скорость рендеринга видео зависит от продолжительности и качества, которое требуется на выходе. В основном, большая часть просчета ложиться на мощность центрального процессора, поэтому, от его производительности и зависит скорость видео-рендеринга.
3D-визуализация интерьера новичкам – этапы, принципы и программы
Профессия дизайнера интерьеров имеет достаточно устойчивую позицию благодаря тому, что рынок недвижимости растет, и клиенты заинтересованы в качественном оформлении помещений — как жилых, так и коммерческих.
И в этой сфере очень важна работа 3D-визуализатора, который создает реалистичное изображение того, как в итоге будут выглядеть комната, кабинет или дом, с учетом отделки стен, расположения мебели, освещения и других деталей. Из-за высокого спроса цены на такую услугу занимают планку «выше средних»: хороший визуализатор может зарабатывать от 50 000 рублей в месяц.
Поэтому многие мечтают придумывать классные интерьеры и научиться делать вкусную подачу идей дизайнера.
Как 3D-визуализаторы интерьера работают над проектами
1. Программы
2. Этапы визуализации интерьера
3. Подходы и варианты сотрудничества
Что нужно, чтоб стать 3D-визуализатором
Как наиболее эффективно пройти путь от новичка до профессионала?
Как 3D-визуализаторы интерьера работают над проектами
То, как будет выглядеть интерьер, можно показать либо условно (схематически), либо фотореалистично — в зависимости от бюджета. Сейчас преимущественно требуют второй вариант, поскольку клиенту удобнее в деталях увидеть финальный результат и при необходимости внести пожелания на этапе продумывания.
Программы
Планировку 3D-визуализатор намечает удобным для себя способом: от руки или в программах: AutoCAD, ArchiCAD или даже в более сложном Revit.
Мы в 3D CLUB рекомендуем осваивать ArchiCAD. Он обладает функционалом даже для сложных архитектурно-инженерных решений, но при этом прост в освоении, если его использовать только для создания планировок или простых чертежей. ArchiCAD включает встроенную готовую библиотеку декоративных и функциональных элементов помещения (окон, дверей, балок и прочих), благодаря которой можно сразу начинать «возводить» чертеж интерьера и работать над его дизайном.
Визуализаторы не занимаются разработкой моделей самостоятельно — для этого есть готовые библиотеки с подборками нужных элементов. Как правило, в них собраны предметы интерьера из каталогов популярных магазинов, поэтому клиенты могут заказать визуализацию, основываясь на выбранных ими конкретных товарах для обустройства помещения
Раньше фотореалистичная визуализация было чем-то элитным и недоступным: хороших курсов по её освоению не было, изучить её было сложно. Тогда визуализаторы использовали плагин рендеринга Vray, который интегрировался в ряд программ вроде SketchUp или Autodesk 3ds Max. Вдобавок у него были десятки настроек, которые при начале работы нужно было каждый раз выставлять заново — это отнимало время, да и просто надоедало.
Затем появилась система визуализации Corona Renderer. После утомительного Vray пользователи особенно оценили её простоту и красоту подачи «из коробки», без обязательных дополнительных настроек.
Поэтому она буквально ворвалась на рынок дизайна и быстро его покорила.
Мы тоже оценили её удобство, потому в 2015 году основатели 3DCLUB были вынуждены перейти сами и переписать сотни уроков с Vray на Corona — и не пожалели!
Ученики стали приходить к результату гораздо быстрее и испытывать настоящее наслаждение от работы, не обремененной кучей настроек как это было ли в Vray, который Семен Потамошнев в шутку сравнивает с настройкой ядерного реактора.
Еще быстрее ворвались в сферу визуализации интерьера те, кто прошел наш бесплатный курс по основам работы 3D-дизайнера.
На нём мы за 4 дня рассказываем всё, что необходимо знать новичку в профессии визуализатора, от начала и до конца: от установки программы 3ds Max на компьютер и освоения интерфейса до финальных штрихов в создании красивого рендера интерьера.
Даём максимально подробную информацию, без лишних слов, пустой болтовни и бесполезных советов.
Поскольку уведомления об уроках приходят в личные сообщения ВКонтакте, их сложно пропустить. Перед началом обучения за каждой группой учеников закрепляется куратор, который проверяет домашние задания, консультирует и помогает, если возникли какие-либо сложности.
Главная особенность курса: он позволяет определиться с тем, нравится и подходит ли профессия, не вложив в это ни копейки. А также у всех учеников есть возможность заработать первые деньги: на каждом потоке есть спонсор, который выкупает до 10 лучших работ. Таким образом, вы получаете не просто готовый пример в портфолио в формате «смотрите что умею», а строчку в резюме в стиле «мой рендер разместила в своём каталоге такая-то компания».
Этапы визуализации интерьера
Работа над рендером занимает от нескольких часов до нескольких дней, в зависимости от сложности задачи и профессионализма исполнителя, без учета времени обсуждения и согласования с клиентом. За один проект можно получить от 10 000 руб. и более.
3. Выбрать модели элементов интерьера (окон, дверей, мебели, декора и т.д.) и вставить их проект. Мебель с нуля моделировать не нужно (за исключением простой корпусной, барных стоек и кухонь), да и нет смысла. Можно нужные элементы взять в библиотеках и вставить их в проект, тем более что клиентам нужно видеть, как в интерьере смотрится тот предмет, который он решил заказать у какого-либо конкретного бренда или купить в конкретном магазине. Мы в 3DCLUB учли все пожелания и сложности, с которыми сталкивались члены команды или наши ученики при работе над визуализацией интерьера, и создали собственную библиотеку — 3D Hamster. Нашей основной задачей было собрать в одном месте все наиболее популярные предметы интерьера, поэтому мы активно сотрудничаем с магазинами и регулярно пополняем каталог. Дополнительно в библиотеке есть фоны за окном, текстуры и материалы, двухмерные модели людей.
4. Поставить ракурс — наиболее важная часть рендеринга. Его задача — акцентировать внимание на какой-то части или каком-то конкретном аспекте проекта. Например, дать наглядную информацию строителям по выполнению работ или показать клиенту общий вид помещения.
5. Выполнить настройку материалов — придать цвет, фактуру, рисунок всем поверхностям. Например, металлические элементы барной стойки и деревянная столешница не могут выглядеть одинаково и отличаться только цветом. Для пользователей вышеупомянутого 3D Hamster это — достаточно простой шаг, поскольку в программе есть библиотека материалов. Поэтому новичкам не обязательно уметь их настраивать в начале своей карьеры, но со временем этим нужно заняться, поскольку самостоятельная разработка таких деталей увеличивает ценность специалиста на рынке.
6. Настроить освещение в кадре.
7. Сделать рендер и, при необходимости, постобработку (редактуру финального изображения в Photoshop).
Об этом мы подробно рассказываем на курсе 3DCLUB «Профессия 3D-визуализатора».
Подходы и варианты сотрудничества
Дизайнеры интерьеров заняты полным циклом работы с заказчиком и его проектом: общение и согласование задачи, контроль строительства и процесса рекомендации, покупка материалов и прочее. Поэтому частично они делегируют свои обязанности, поэтому 3D-визуализация стала выноситься за пределы их работы.
Им проще нанять специалиста и составить грамотное ТЗ. При этом они готовы отдавать около половины стоимости дизайн-проекта 3D-визуализатору, чтобы успевать делать больше заказов.
Практика показывает, что дизайнеры в большинстве своём не настолько подкованы в найме, чтобы успешно находить себе визуализаторов, поэтому сотрудничают с теми, с кем у них сложилось рабочие отношения по рекомендации, знакомству или по результатам стажировки.
Тем не менее, по наблюдениям Семена Потамошнева, они всегда жадно открыты к новым 3D-исполнителям.
Поэтому преподаватели в 3DCLUB абсолютно уверены, что инвестиции в обучение 3D-графике практически всегда окупятся. За этой сферой стоит будущее, и специалисты в ней никогда не останутся без работы.
В частности, на визуализацию интерьеров растет спрос: для людей становится особенно важно пространство, в котором они живут или работают, и потому многие предпочитают доверять дизайн профессионалам, а не ломать голову самостоятельно. И, конечно, поскольку такие клиенты готовы платить за результат, им хочется (вполне оправданно!) увидеть заранее, что они получат в итоге. И для дизайнера это плюс: можно быть уверенным, что клиент все понял правильно, а не придумал себе несуществующую картинку и потом будет требовать переделать ремонт.
Вот на этом этапе как раз и нужен визуализатор интерьеров.
Что нужно, чтоб стать 3D-визуализатором
3D-визуализатор не обязан уметь чертить и рисовать вручную, потому на первый план выходит владение программами, что существенно упрощает выполнение рендеринга.
Постобработка в работе визуализатора желательна, но тоже не обязательна — например, наши ученики ее проходят в середине обучения, и к тому времени уже успевают наработать опыт на реальных заказах.
К важнейшим навыкам мы относим чувство стиля и композиции кадра, навыки постобработки и так далее — все это пригодится на пути к настоящему мастерству, и все это в избытке даем на курсе. Но почувствовать свою востребованность на рынке труда ученик сможет уже с минимальным набором навыков — что говорит о том, насколько большой и дружелюбный рынок 3D-визуализации.
Поэтому на практике для того, чтобы начать, достаточно знать 3dsmax и Corona.
Как наиболее эффективно пройти путь от новичка до профессионала?
Мы не даем общие советы и формальные рекомендации. Все, что мы рассказываем о карьере визуализатора, основано на личном опыте специалистов 3DCLUB и наших учеников.
К важнейшим навыкам мы относим чувство стиля и композиции кадра, навыки постобработки и так далее — всё это пригодится на пути к настоящему мастерству. Как мы уже говорили ранее, базовые умения можно взять из нашего бесплатного курса. Весь ценный материал по профессии с практической отработкой мы в избытке даём на следующей, продвинутой ступени — «Профессия 3D-визуализатора».
Курс длится полгода, однако почувствовать свою востребованность на рынке труда ученик сможет уже с минимальным набором навыков — что и говорит о том, насколько большой и дружелюбный рынок 3D-визуализации
Очень важно сразу после минимальных успехов брать настоящий заказ, чтобы было развитие. Даже если страшно начать работать с клиентами, практиковаться на абстрактных вещах или копаться в теоретической информации бесполезно. Семен Потамошнев, призывает других не наступать на те же грабли, на которые когда-то наступал он: без работы над реальными проектами от заказчиков его первые 5 лет обучения 3D-графике прошли менее эффективно, чем хотелось бы. Мы построили программу обучения полностью по этой логике. Таким образом есть приятный бонус — при таком подходе обучение на 3D-дизайнера сразу окупается
Вот как лучше всего поступать новичкам в 3D-визуализации в 2020 году:
1. В начале обучения очень важно получить первые результаты: сделать интерьер, где ученик сам поднимет стены, настроит материалы, перенесет и настроит модели, отшлифует картинку по законам композиции. Семен Потамошнев рекомендует пройти все это на практике, чтобы обрести уверенность, но при этом не погружаться слишком глубоко в каждый инструмент. У нас это можно сделать на первом блоке под названием IKEA — курсе интенсивной подготовки, позволяющий за 16 часов с нуля научиться смело выполнять несрочные заказы интерьеров.
2. Затем важно найти эти не срочные заказы, чтобы максимально практиковаться дома в своем темпе. Как правило, молодым специалистам в любой сфере действительно нужно больше времени, и это нормально. Лучше спокойно выполнить задачу, обдумать её, при необходимости посоветоваться с более опытными коллегами, в том числе нашими кураторами, чем закончить рендеринг наспех и практически не получить опыта. Наши ученики берут проекты в первый же месяц, и в среднем зарабатывают сразу около 20 000 руб даже если совмещают с другой работой. При этом развитие продолжается дальше, ведь это только первые шаги!
3. Далее важно освоить работу с экстерьерами — она незначительно отличается от интерьеров, но открывает двери в еще один привлекательный рынок визуализации архитектуры! На этом этапе нужно научиться сажать массивы растений, закрывать горизонт, оптимизировать сцену, настраивать вечернее уличное освещение и освоить хотя бы основы постобработки.
4. Следующий шаг — развивать навык, чтобы работать с адекватной скоростью прямо при дизайнере и не тратить лишнее время на поиск нужные инструменты. Более того, долго сидеть на низкооплачиваемых заказах — провальный путь. Поэтому далее мы учим моделированию индивидуальных предметов, даем техники и лайфхаки по ускорению работы и на практике рассказываем заранее, как преодолеть все вызовы и сложности, которые иначе непредсказуемо всплывали бы годами во время работы.
5. Далее следует бесконечный этап совершенствования навыков. Визуализатору необходимо развивать чувство прекрасного, учиться отличать хорошую композицию кадра от плохой, работать с цветом, светом, стилями. К сожалению, часто люди даже не задумываются о необходимости развивать эту сторону своей личности и думают, что владеть программами достаточно. Поэтому вы можете легко встретить человека, который уже лет 10 работает в 3D, умеет все и выполняет задачи быстро, но красота его подачи оставляет желать лучшего. Чтобы такого не произошло с нашими учениками, мы помогаем им постепенно, по ходу обучения с первого дня прокачивать эти навыки. Кроме этого, при ответственном дальнейшем подходе к профессию чувство вкусной подачи и стиля однозначно будут развиваться — как минимум потому, что специалист много общается и работает с дизайнерами. Быстрее прокачать эту стороны работы визуализатора можно при наличии энтузиазма и интересу к активному анализу красивых проектов, И конечно мы в школе делаем огромный акцент на развитии чувства прекрасного — кураторы помогают дошлифовать работу и показывают, какие приемы создают эмоцию, а какие только отнимут время и не произведут эффекта.
Стать визуализатором интерьеров можно с нуля очень быстро, поскольку для этого есть все возможности: и не переполненный рынок, и хорошие курсы с гарантией выхода доход.
На курсе «Профессия 3D-визуализатора» ученики глубоко изучают направление, получают практически инструменты для начала работы над настоящими проектами уже в первые недели и выходят на достойный в нише доход, а доступ к урокам остается открытым в течение двух лет. Например, на 50 000 рублей можно выйти уже через 3 месяца при темпе освоения материала 8 часов в неделю. Это достаточно быстрое движение вперед, с учетом того, что изучение каждого урока занимает в среднем около 10-20 минут.
Как мы уже говорили, рынок 3D-дизайна настолько благоприятен даже к новичкам, что мы ввели программу гарантии возврата денег, если студент не придет к своим целям.