Guide till 3D-rendering

3D-rendering är processen att skapa en fotorealistisk 2D-bild från 3D-modeller. 3D-rendering är det sista steget i processen med 3D-visualisering, som involverar framtagning av objektmodeller, att texturera dessa objekt och att ljussätta scenen.

3D-renderingsprogram tar alla data som hänger samman med 3D-modellen och renderar den till en 2D-bild. Tack vare nya texturerings- och belysningsmöjligheter kan den resulterande 2D-bilden vara omöjlig att skilja från ett verkligt foto eller så kan den se målmedvetet stiliserad ut – det är upp till designern och målet med visualiseringen.

Det finns ett antal olika sätt att skapa en 3D-modell eller en hel scen. I vissa skulpteringstillämpningar kan du skapa och forma polygoner som i slutänden blir till en 3D-resurs. Denna form av modellering kan till exempel passa vid framtagning av organiska resurser – som växter eller människor – eftersom de lämpar sig väl för en kreativ tolkning av vissa oregelbundna former.

Det finns andra alternativ till denna strategi. Andra modelleringsverktyg fokuserar på att skapa kanter och ytor snarare än polygoner i ett tredimensionellt rum. Att skapa 3D-resurser på det här sättet möjliggör hög matematisk precision och sådana verktyg används ofta inom industridesign eller CAD-modellering.

Du kan också välja att ”skanna” ett befintligt verkligt objekt med ett specialverktyg – de data som fångas vid en sådan skanning gör att du kan omskapa objektet i ett 3D-rum. Du kanske föredrar att använda dig av procedurell generering, där programvaran skulpterar en modell baserat på en uppsättning tidigare etablerade matematiska regler.

Hur du än väljer att skapa din 3D-modell är nästa steg 3D-texturering.

Polygoner definierar 3D-objektets form, men dessa saknar i sig själv färg och ytdetaljer. Designern kan applicera en textur på alla polygoner i ett 3D-objekt. Texturer kan vara enkla monokroma färger eller simulera praktiskt taget vilken yta som helst, från naturmaterial som sten eller trä till industriella metaller eller plastytor.

Ett enda 3D-objekt kan bestå av tusentals, eller till och med miljontals, polygoner. Objektet kanske förefaller ha den moderna, industriella mjukheten hos en hushållsmixer eller en elefants skrovliga hud men egentligen består det bara av ett antal polygoner och relativt blanka ytor. Med rätt 3D-material är det möjligt att skapa en illusion av 3D-djup. Sådana texturer tillför långt mer än enbart reflektans eller färg på ett objekt – texturer kan lägga till fina detaljer som dekorsöm på ett tyg eller rader av nitar längs kanten på en industriell metallyta. Sådana detaljer skulle vara extremt tidsödande att skapa manuellt på ett objekt.

3D-objekt behöver se ut som om de funnes i verkligheten. Det gäller i synnerhet för vanliga tillämpningar som arkitekturrenderingar och -visualiseringar där man kan omvandla en enkel planritning till en tydlig vision av vad som väntar.

Realistisk belysning gör stor skillnad när man ska omvandla en samling polygonobjekt till ett verklighetstroget utrymme. Men 3D-utvecklare målar vanligen inte själva med ljus och skuggor. Istället använder man inställningar på 3D-scenen för riktning, intensitet och typ av ljuskälla som ska lysa upp de olika objekten.

Texturer som skapats med verktygen i Adobe Substance 3D tar som standard hänsyn till fysiskt baserade renderingsprinciper (PBR) och kommer därför att se realistiska ut i alla belysningsförhållanden. Ett träbord kommer alltså fortfarande att se ut som ett träbord oavsett om det placeras på en solig terrass, inomhus eller i en djup källare.

Vissa ytor och material kan spegla ljuset eller interagera med det på distinkta sätt. Glas och is är genomskinliga, så de reflekterar och bryter ljus. Ljuset leker på vattenytor och andra vätskor och prismor ger små regnbågar när ljuset träffar rätt. En scen som är korrekt texturerad och kreativt belyst kan te sig tilltalande och dramatisk.

När 3D-objekten har skapats och texturerats och miljön har blivit ljussatts påbörjas 3D-renderingsprocessen. Detta är en datordriven process som i allt väsentligt tar en ögonblicksbild av scenen från det perspektiv du angett. Resultatet är en 2D-bild av din 3D-scen.

Renderingsprogram kan skapa en enda bild eller många bilder i snabb följd för att skapa en illusion av rörelser i realtid.

Rendering är inte en enhetlig process – det finns många metoder som kan användas, till exempel realtids raytracing och så vidare som kan påverka kvaliteten av renderingen. Om du vill lära dig mer om kapaciteten hos grafikprocessorer och processorer hittar du mer info på sidan Adobe 3D-hårdvarukrav.