Рендер

Определение

Рендер (от англ. render и rendering) — это вычислительный процесс, при котором программа превращает данные композиции или сцены в изображение либо последовательность кадров.

В 2D-проекте программа рассчитывает расположение и смешивание слоёв, прозрачность, маски, эффекты, цветовые преобразования и анимацию. В 3D-проекте в расчёте могут участвовать геометрия, материалы, текстуры, освещение, камера, анимация, симуляции и параметры рендер-движка.

Словом «рендер» также могут называть результат этого расчёта: отдельный кадр, изображение, последовательность кадров или видеофайл. Поэтому в рабочей коммуникации важно понимать, имеется ли в виду сам процесс или готовый материал.

Рендеринг используется не только в конце работы. Предпросмотр композиции, тест освещения, проверка материалов и черновой расчёт сцены также являются формами рендера. В After Effects, например, рендеринг происходит как при создании финальных кадров, так и при расчёте предпросмотра.

Зачем нужен рендер

До рендера проект существует как набор исходных данных и инструкций: слоёв, ключевых кадров, эффектов, моделей, материалов, источников света и настроек камеры. Рендер превращает эти данные в изображение, которое можно увидеть, проверить или передать на следующий этап производства.

Тестовые рендеры помогают оценить композицию, движение, освещение, материалы, качество эффектов и возможные технические ошибки. Промежуточный рендер может использоваться в монтаже или композитинге, а финальный — для подготовки мастер-файла и версий под конкретные площадки.

Рендер в 2D-производстве

В программах для 2D-анимации и композитинга, например Adobe After Effects, кадр рассчитывается на основе слоёв композиции, их свойств, эффектов и настроек проекта. Для ролика программа последовательно рассчитывает каждый кадр заданного диапазона.

Источник: Студия REDMEDVED‍

Рендер может выполняться во время работы для предпросмотра, использоваться как пререндер тяжёлой композиции или запускаться после завершения анимации для получения итоговой последовательности кадров.

После расчёта кадры могут быть записаны в отдельные изображения или закодированы в видеофайл. Настройки рендера обычно отвечают за разрешение, частоту кадров, длительность и качество расчёта, а параметры выходного модуля — за формат файла, компрессию и другие характеристики экспорта.

Источник: Студия REDMEDVED

Рендер в 3D-производстве

В 3D-графике рендер-движок рассчитывает изображение сцены с выбранной камеры. Он обрабатывает видимые объекты, материалы, текстуры, источники света и другие параметры, предусмотренные конкретным проектом.
‍

Источник: Студия REDMEDVED

Способ расчёта зависит от рендер-движка. Для построения изображения могут использоваться растеризация, трассировка лучей, path tracing или гибридные методы. Например, Cycles в Blender относится к физически корректным path-tracing-движкам, однако не каждый 3D-рендер использует path tracing или полный расчёт глобального освещения.
‍
3D-рендер не всегда является последним этапом. Отдельные кадры или рендер-пассы могут передаваться в композитинг, где объединяются слои, корректируется цвет, добавляются эффекты и собирается итоговое изображение.

Источник: Студия REDMEDVED

Чем рендер отличается от экспорта

Рендер — это расчёт изображения или кадров на основе данных проекта.
Экспорт — это сохранение или преобразование результата в определённый файл, формат или структуру данных.
‍
Эти процессы часто запускаются вместе, поэтому в интерфейсе программы могут восприниматься как одна операция. Однако технически рассчитанные кадры могут сначала появиться в памяти программы, а затем быть закодированы и записаны в выходной файл. Некоторые виды экспорта вообще не требуют рендера — например, передача структуры проекта в другую программу.

Что влияет на рендер

• Разрешение и частота кадров
  Чем больше размер кадра и количество кадров в секунду, тем больше данных требуется рассчитать. Эти параметры выбираются с учётом площадки, экрана и технического задания.‍
• Битность и цвет
  Битность определяет количество битов на цветовой канал и точность представления цветовых значений. Более высокая битность даёт больше данных для расчётов и помогает уменьшить некоторые артефакты, например заметные полосы на плавных градиентах, но повышает требования к памяти и производительности.‍
• Формат и кодек
  Формат определяет структуру выходного файла, а кодек — способ кодирования и сжатия видео или изображения. Эти параметры зависят от дальнейшего этапа: монтажа, композитинга, хранения, публикации или передачи заказчику. Формат и кодек относятся прежде всего к записи и экспорту результата, хотя во многих программах их настройки выбираются в том же окне, где запускается рендер.‍
• Альфа-канал
• Если изображение должно сохранять прозрачный фон, выходной формат и настройки должны поддерживать альфа-канал. Такой результат часто используется для последующего композитинга или наложения графики на видео.‍
• Качество расчёта
  На итоговое изображение могут влиять сглаживание, количество сэмплов, качество теней, отражений, размытия движения, глубины резкости и других эффектов. Набор параметров зависит от программы и выбранного рендер-движка.‍
• Время и вычислительные ресурсы
  Продолжительность рендера зависит от разрешения, количества кадров, сложности композиции или сцены, настроек качества, эффектов и доступного оборудования. Даже в одной программе расчёт может занимать от нескольких секунд до многих часов. В тяжёлых 3D- и VFX-проектах для расчёта могут использоваться несколько компьютеров, серверы или рендер-фермы. Стоимость таких ресурсов учитывается при планировании сроков и бюджета, но её доля зависит от масштаба и технической сложности конкретного проекта.

Что получается на выходе

Результатом рендера может быть:

• отдельное изображение;
• последовательность изображений;
• видеофайл;
• предпросмотр;
• промежуточный пререндер;
• отдельный рендер-пасс;
• материал с альфа-каналом;
• финальный мастер или файл для дальнейшей обработки.

Само слово «рендер» не определяет технические характеристики результата. В техническом задании или договоре дополнительно указываются разрешение, частота кадров, длительность, формат, кодек, битность, цветовое пространство, наличие альфа-канала и другие параметры, важные для проекта.