Il rendering

• shading — ombreggiatura; variazione del colore e luminosità di una superficie a seconda della luce incidente
• texture mapping — un metodo per definire i dettagli del colore di una superficie mettendola in corrispondenza con un' immagine (texture)
• bump mapping — un metodo per simulare irregolarità nella forma di una superficie mettendola in corrispondenza con un'immagine (bump map) che definisce una perturbazione fittizia della superficie, usata solo per ricavarne una distorsione della direzione perpendicolare (normale) impiegata nei calcoli per la propagazione della luce.
• normal mapping — un metodo simile al bump mapping in cui l'immagine definisce direttamente come perturbare la normale della superficie in quel punto.
• displacement-mapping — estrusione di una superficie secondo le normali tramite un'immagine in scala di grigi, producendo una reale perturbazione della forma della superficie, (per esempio per creare una montagna a partire da una superficie piana).
• distance fog — attenuazione e dispersione della luce nel passaggio attraverso l'aria o altri mezzi; solo il vuoto è perfettamente trasparente.
• shadows — gestione delle ombre proiettate
• soft shadows — ombre parziali prodotte da sorgenti di luce estese
• reflection — riflessioni speculari o quasi
• transparency — trasmissione della luce attraverso un oggetto
• rifrazione — deviazione della luce nel passaggio da un mezzo all'altro
• illuminazione indiretta e Global illumination — tenere conto della luce riflessa più volte (il minimo è una sola riflessione, sorgente di luce -> oggetto -> camera)
• caustiche — accumulo di luce riflessa o rifratta proiettata in forme caratteristiche su altri oggetti (ad esempio la forma a cardioide della luce riflessa dall'interno di un cilindro o le forme irregolari in movimento sul fondo di una piscina)
• profondità di campo o DoF (Depth of Field) — simulazione della progressiva sfocatura degli oggetti posti a distanza crescente dalla superficie di messa a fuoco (profondità di campo).
• motion blur — simulazione della sfocatura degli oggetti in movimento rapido come in una ripresa fotografica.
• subsurface scattering o SSS — simulazione del comportamento della luce che penetra un oggetto di materiale traslucido come la cera o la pelle umana (dispersione subsuperficiale).
• ambient occlusion — simulazione del comportamento della luce in prossimità di volumi occlusi dove i raggi luminosi faticano ad entrare e uscire
• anisotropia — simulazione di un materiale che riflette la luce in modo diverso per ogni direzione tangente al punto.

Tecniche

Le principali tipologie di algoritmi per risolvere il problema sono:

• radiosity : collegata alla matematica agli elementi finiti;
• ray tracing : collegata dalla matematica probabilistica.

Questi approcci possono essere particolarmente intensi dal punto di vista computazionale, perché entrambi creano una struttura abbastanza completa per la gestione delle equazione di rendering.

Per le applicazione real-time , non è pensabile di eseguire una elaborazione completa. In genere si semplifica il problema con una delle seguenti approssimazioni:

• Nessuna illuminazione, solo texture mapping , poiché il colore intrinseco di un oggetto ha l'influenza maggiore sul suo aspetto.
• Illuminazione diretta: si tiente conto solo della luce che va dalla fonte di illuminazione alla superficie, non di quella riflessa da altre superfici presenti nella scena. Questa luce potrà essere tenuta in considerazione con altri casi speciali attraverso il precalcolo.

Alcuni dei principali algoritmi, sono:

• Algoritmo del pittore
• Algoritimi di tipo scanline
• Algoritmi che utilizzano lo Z-buffer
• Illuminazione globale
• Radiosity
• Ray tracing
• Volume rendering

Chi deve eseguire il rendering di grandi quantità di immagini (per esempio quelle di una sequenza cinematografica) usa una rete di computer connessi tra loro, detta render farm .

TRATTO DA WIKIPEDIA, L'ENCICLOPEDIA LIBERA