Render

 

    

  

     El render es una tecnica de la computacion grafica, utilizada para crear imagenes con informacion grafica mas detallada a partir de un modelo simulado, el cual fue previamente creado mediante software de edicion o manipulacion de graficos. Su finalidad es crear un modelo lo mas cercano posible al conceptual creado en el simulador, generalmente va acompañado de la creacion de una imagen o un objetivo realista.

    Para lograr el render, en diversos programas, que trabajan apegados a una multitud de conceptos fisicos del mundo real, por lo cual, se somete el modelo creado a partir del software de manejo de graficos a diversos procesos, que con el uso de técnicas de texturizado de materiales, iluminación, distribución, así como técnicas fotográficas, entre otras, crean una serie de efectos ópticos que se asemejan a una situación específica en el mundo real, dando como resultado una imagen Fotorrealista, es decir, que aparenta ser una Fotografía.

     El Render se calcula por medio de diferentes fórmulas y algoritmos que simulan situaciones reales, para lo cual la computadora va calculando diferentes situaciones y propiedades de los objetos 3D como el color, textura y rugosidad de su superficie (entre otros) por medio de cálculos físicos como Reflexión, Refracción, Oclusión, Dispersión, Cáusticas, etc. los cuales generan que se vayan ordenando los pixeles de forma que aparentan una imagen real.

    El render es un proceso de cálculo complejo, desarrollado por un ordenador destinado a generar la imagen en 3D. Cuanto mejor sea el ordenador, mejor procesador, mejor tarjeta gráfica tengamos, mejor RAM… más rápido será el proceso de renderizado y menor tiempo de espera tendremos. Los grandes estudios disponen de granjas de render, que son un conjunto de varias máquinas que se reparten el trabajo de renderizado para agilizar el trabajo y salida de nuestro render final.

 Ejemplo de una granja de render

 Uso del render

    El uso principal del render, es acercar el modelo informatico, a un modelo mas especifico, generalmente el realimo, con aplicaciones diversas, debido a su cercania con modelos reales, dando la posibilidad de describir comportamientos y funcionalidades graficas, resultando muchas veces en modelos informaticos complejos, el render permite dar a las imagenes caracteristicas semejantes a las descritas por modelos matematicos, los cual hace a las imagenes lo mas realistas posibles. Estas imágenes alcanzan gran realismo gracias al poder de computo utilizado, asemejándose mucho a la realidad que conocemos, tanto en el diseño de los elementos gráficos, como en la incidencia de luces, brillos y reflejos.

    El render permite establecer una vision clara de un modelo mas realista, orientando las ideas, y trazando una vision clara de la direccion del proyecto creado, acercando mucho mas la abstraccion informatica al mundo real.

 

Estructura del render

    Render se crea a partir de cálculos (fórmulas matemáticas como algoritmos y funciones), que interpretan de la forma más natural y real posible fenomenos fisicos del mundo que nos rodea, como por ejemplo, la influencia y los rebotes de las luces 3D de la escena sobre los objetos y escenarios 3D. Esta interpretación de la luz, se calcula a partir de la posición en X, Y, y Z, de la cámara virtual contenida en la escena 3D, hasta las fuentes de luz que iluminan la escena 3D. Este complejo proceso tiene el nombre de Raytracing.

    Los softwares 3D de renderizado, calculan la influencia y el comportamiento de las luces sobre los objetos, teniendo en cuenta las texturas, materiales, reflejos, y muchas otras características, para finalmente definir cada píxel con su correspondiente color y afectación de comportamiento. 

 

Programas para aplicar el render

    En el mercado actual, existen muchas posibilidades a la hora de elegir un programa o software para crear los renders. Estos programas son software de desarrollo 3D, en los que puedes modelar los objetos o escenarios 3D, e implementar tus propias condiciones o preferencias lumínicas, entre muchas otras opciones. Eso sí, no todos los programas de renderizado tienen la característica de modelar objetos, ya que existen versiones de software que incorporan motores de renderizado, pero los modelos u objetos 3D deben ser importados desde otra aplicación.

    Basicamente, para la aplicacion del render, necesitamos hacer uso del modelado de objetos y escenarios en 3D mediante un sofware 3D de renderizado, para luego hacer uso de las herramientas de renderizado que nos ofrece el software, generalmente haciendo uso de un motor de renderizado para obtener una imagen fotorrealista desde el angulo indicado por la posicion de la camara virtual incluida en la escena 3D. 

    A continuacion unos ejemplos de programas utlizados para renderizar y crear modelos graficos. 

  

    3Dlight. Es un software de gráficos por computadora en 3D que se ejecuta en Microsoft Windows, OS X y Linux. Está desarrollado por Illumination Research. Es un renderizador fotorrealista y fuera de línea que se ha utilizado para renderizar efectos visuales para numerosas películas, incluido Chappie

   

    Maya. Autodesk Maya es un programa informático dedicado al desarrollo de gráficos 3D por ordenador, efectos especiales, animación y de dibujo. Surgió a partir de la evolución de PowerAnimator y de la fusión de Alias y Wavefront, dos empresas canadienses dedicadas a los gráficos generados por ordenador.

 

   Arnold. Es una aplicación de renderizado 3D no sesgada y basada en el trazado de rayos, creada por la compañía Solid Angle. Se basa en el trazado de rayos de Montecarlo. Su motor está optimizado para enviar miles de millones de rayos espacialmente incoherentes a lo largo de una escena. A menudo utiliza un nivel de interreflexión difusa para que la luz pueda rebotar en una pared u otro objeto e iluminar indirectamente un sujeto.

   Artlantis. Es el nombre de un software producido por Abvent usados comúnmente junto a Archicad, para realizar renderizado, basicamente permite transformar el 3D rudimentario en una imagen que conste de: sombras, texturas foto-realistas y sobre todo de luces; además se pueden insertar objetos “prediseñados” que, a diferencia de otros software de render, pueden tener parámetros de edad, así también cuenta con la diferencia principal de ser un software automatizado para la rama de Modelado Arquitectural, por lo cual este software no cuenta con las herramientas estándar de edición de polígonos, tales como: Vertex, Fames, entre otros. Por su limitación a la hora de editar objetos, Artlantis no tiene una herramienta de exportación, lo que restringe su uso en otras ramas no “arquitectónicas”.

 

   Blender. Es un programa informático multiplataforma, dedicado especialmente al modelado, iluminación, renderizado, animación y creación de gráficos tridimensionales. También de composición digital utilizando la técnica procesal de nodos, edición de vídeo, escultura y pintura digital.

    Enscape. Es un plugin comercial de renderizado en tiempo real y realidad virtual. Se utiliza principalmente en los campos de arquitectura, ingeniería y construcción y es desarrollado y mantenido por Enscape GmbH. Enscape posee compatibilidad con funciones de realidad virtual, permitiendo simular muy precisamente el modelo realista.

Fluidray rt. Es una aplicación de procesamiento de imagen en tiempo real basado en la física. Simula el proceso de iluminacion global. Se basa en el proceso físico de luz emitido por alguna fuente (un foco de luz, sol, etc), siendo dispersados un montón de veces por superficies o medios de comunicación (como las nubes o polvo) y que en el mundo real serian capturados por el sensor de la cámara en nuestro punto de vista.Una vez que se han especificado las propiedades de las fuentes de luz, materiales y cámara, fluidray rt utilizara las leyes de la física para calcular una imagen digital muy cercana a la imagen que habría obtenido una cámara digital en la misma escena.

    V-Ray. Es un motor de renderizado usado como extensión para algunas aplicaciones de gráficos computacionales, como 3ds max, maya, modo, sketchUp, Nuke, entre otros. Es el motor de renderizado más utilizado para la realización de renders o fotos realistas. Es un motor de renderización que usa técnicas avanzadas, como por ejemplo algoritmos de Iluminación Global (GI) tales como Path Tracing, Mapeo de Fotones, Mapas de Irradiación y Fuerza bruta, siendo esta última la opción primaria establecida en sus versiones recientes ( 3.0) por su precisión y una mejor reducción de tiempos en la representación de la imagen ( renders). el uso de estas técnicas a menudo lo hacen preferibles a los motores de render convencionales que son proporcionados por defecto por las aplicaciones 3D, por lo general los renders generados con estas técnicas se ven más reales, como los efectos de iluminación que son emulados de manera más realista.

    RenderMan. Es tanto un software como una API desarrollada por Pixar para redes de renderizado distribuido de complejas imágenes tridimensionales, el cual es empleado en granjas de renderizado con muchos equipos cliente. 

    Mental Ray. es un motor de renderizado, desarrollado por Mental images en Berlín (Alemania). Es uno de los pocos motores desarrollados en Europa que compiten con los desarrollados en EE. UU. y Canadá. Su competencia directa es Renderman. Es un motor completo y complejo que calcula desde sombras simples hasta segmentadas, compilación fotónica emitida por luces que se conoce como Photon Map y posee su propio sistema de aceleración. Mental Ray ha sido bastante empleado en películas, videojuegos y publicidades.