[sasan_dracula_59]

[johnsss]

از اونجايی که اين بحث بين شما دو نفر به من مربوط نميشه خودم رو درگير اين بحث نميکنم. ولی برای اينکه حداقل يک چيزی از توی اين بحث در بياد من چند کلمه در مورد Rendering مينويسم.

هم اکنون، 3 شيوه محبوب برای رندر کردن استفاده ميشه:

1- Ray Tracing
2- Global Illumination
3- Incremental Image Synthesis

مورد اول و دوم به اسم software renderer مشهور هستند چون که تا چندی قبل قابل پياده سازی در سخت افزار نبودند (به خاطر اينکه سخت افزار های گرافيکی برای مورد سوم optimized شده اند و ساختار خطی (بر خلاف RT & GI که ساختار per pixel دارند) دارند. (جملش خيلی عجيب قريب شد).

هرچند که RT & GI هم اکنون ميتونن تا حدودی بر روی کارت های گرافيک جديد با استفاده از Shader ها پياده بشن. (دانشگاه ما روی اين مورد کار ميکنه و من افتخار ميکنم که عضوی از اين گروه هستم.)

درست کردن يک renderer بر اساس Ray Traceing يا Global Illumination سخت نيست. برای Ray Tracing که خيلی اسون و با شايد کمتر از 1000 خط کد ميشه يک renderer کامل درست کرد. (لازم به ذکر هست که Ray Tracing بيش از 30 سال پيش propose شد و هنوز هم در مورد الگوريتم های optimize کردنش مردم تز دکترا مينويسند). تنها اشکال ray tracing کند بودن آن است که اون هم تا حدودی با الگوريتم هايی مثل KD-Tree که يک نوع optimized BSD هست به همراه الگوريتم های ديگری قابل تسريع هست.

Global Illumination هم نوعی Ray Tracing است (هر چند که برخی معتقد هستند که Ray Tracing نوعی global illumination هست) که در اون اجسم diffuse ميتونند نور رو منعکس بکنند. بنابراين GI از RT خوروجی بهتری ميده ولی خيلی کند تر هست.

در ضمن، GI ميتونه افکت هايی مثل Soft Shadows يا Caustics رو نشون بده که RT نميتونه (هر چند که باز الگوريتم هايی هستند برای RT که سعی ميکنند اين کار رو simulate کنند).

به هر حال، اکنون به دسته سوم ميرسيم که همون Incremental Image Synthesis يا به قول عامه Scanline Rendering است. اين نوع rendering ضعيف ترين نوع رندرينگ هست ولی از بقيه سريع تره. در ضمن راحت تر ميشه که به سخت افزار منتقل بشه و هم اکنون کاملا روی سخت افزار پياده سازی شده است.

ساختن اين نوع renderer هم اصلا سخت نيست. کافيست که مراحل Rendering Pipeline را به خاطر بسپاريد و همون ها رو پياده سازی کنيد. الگوريتم برای Backface culling, clipping, resterization, fog, alpha blending, etc هم که توی اينترنت پر هست. همونطور که گفتم يک مقاله کامل در مورد Rendering pipeline به همراه تمام مراحل رياضی اون مينويسم و اگر صاحب اين سايت خواستند ميتونند در قسمت مقالات قرار بدهند. بعد از خوندن اين مقاله اميدوارم که به اين نتيجه برسيد که ساختن يک renderer اصلاً سخت نيست. بلکه قسمت سخت اون optimization هستش.

در ضمن، همونطور که دوست عزيز جناب sepul2 فرمودند software renderer شما پشتيبانی سخت افزاری نخواهد داشت و از همين رو قابل مقايسه با OGL or D3D نخواهد بود. اين بحث در لينوکس صدق نميکنه چون در اون مورد شما به کرنل سيستم عامل دسترسی کامل داريد.

@sepul2

دوست عزيز، به سايت شما سر زدم و demo شما رو ديدم. خيلی جالب بود ولی خيلی bug داشت. اگر خواستيد ميتونيم در زمينه shader programming يا optimization (هر چند که شما portal & BSD داريد و نياز بيشتر به اين technique ها نداريد) با هم همکاری کنيم. خيلی خوشحال ميشم اگر بتونم با کسی که ميدونه چی کار داره ميکنه همکاری کنم.

[Gordon Freeman]

@Johnsss :

مطالب مفیدی رو عنوان کردی . ممنون .
یک سری از مسایلی که عنوان کردی با توجه به چیزهایی که قبلا توی هلپ 3dsmax خوندم برام ایجاد سوال کرده و اونم درباره GI هست .
تا اونجایی که میدونم GI رندرر کامل و مجرا نیست ، بلکه یک Pass هست که قبل از رندر محاسبه میشه ( توسط الگوریتمهایی مثل RT و یا Radiosity ) و نهایتا هنگام رندر به حساب میاد .
در واقع میشه گفت یک مرحله Pre-Render هست .
ولی تو گفتی که یک برنامه رندر کننده هست . حالا سوالم اینه که بالاخره یک برنامه رندر هست یا نه ؟

[johnsss]

[behrooz_pa]

[behrooz_pa]

@Johnsss

من هنوزم نفهميدم چون تو هلپ مكس و نرم افزار هاي مانند اون مواردي رو كه شما گفتيد به نام روشهاي نور پردازي معرفي ميكنند نه رندر.

فكر ميكنم ورگه Render در اين مورد خاص معني - ترجمه كردن - رو بده يعني ترجمه كدهاي برنامه به پيكسلهايي بر روي مانيتور.

از نوشته هاي شما اين برداشتو دارم كه نوشتن يه تابع رندر ٬ يعني نوشتن يه الگوريتم كه كار اصليش رديابي پرتو هاي تابيده شده در محيطه. پس حالات هندسي اجسام درون محيط (دايره-چهارگوش-كره-چهار پهلو و...) و يا محاسبه پرزپكتيو اجسام براي فاصله اونا از دوربين و ... چي ميشه؟

ممنون از راهنمايي

[Jack]

@jonesess

[johnsss]

@behrooz_pa

در ray tracing اگر متوجه شده باشيد ما با actual intersection point طرف هستيم که نشان دهنده اين است که کدام آبجکت (به طور دقيق و نه تقريبی) با چه اطلاعاتی (material, exact world location, exact normal vector) به برتو ما برخورد کرده. در نتيجه ميتونيم اون آبجکت رو دقيقا و کاملا -- در اون پيکسل -- illuminate بکنيم.

مشکل اصلی يا دليل اصلی image rendering چيه؟ اينکه برای هر پيکسل رنگ دقيق اون پيکسل رو پيدا کنيم و نشون بديم. با الگوريتمی که بالا نوشتم دقيقا همين کار رو ميکنه. اميدوارم که جواب خودتون رو گرفته باشيد.

اين هم قسمتی از کد ray tracer اي که من نوشتم برای پروژه دانشگاه. اميدوارم با اين کد بتونيد تا حدودی به نحوه کار آشنا بشيد:

[ncodes]

بحث از عنوان تاپیک خارج شده است.

[Gordon Freeman]

Johnsss :
خیلی جالب بود . تشکر .
ولی من کماکان نفهمیدم که GI الگوریتم خودش رو داره و یا توسط الگوریتم RT محاسبه میشه .
و اگر الگوریتم خودش رو داره لطفا در مورد اون هم یک توضیح بده .