사전 렌더링

로우 폴리 캐릭터들이 [[3D 무비 메이커에서 고해상도지만 미리 렌더링된 장소에서 실시간으로 렌더링된다]] **사전 렌더링** 또는 **프리 렌더링**(pre-rendering)은 비디오 영상이 비디오를 출력하거나 재생하는 하드웨어에 의해 실시간으로 렌더링되지 않는 과정이다. 대신, 비디오는 이전에 다른 장비(일반적으로 재생에 사용되는 하드웨어보다 강력한 장비)에서 렌더링된 영상의 녹화물이다. 사전 렌더링된 자산(일반적으로 동영상)은 개발자가 외부 제작사에 위탁할 수도 있다. 이러한 자산은 일반적으로 대상 플랫폼이 실시간으로 렌더링하기에는 너무 복잡한 수준을 갖는다. 사전 렌더링이라는 용어는 실시간으로 렌더링되지 않는 모든 것을 지칭한다. 여기에는 개발자가 더 많은 노력을 기울이면 실시간으로 실행될 수 있었던 콘텐츠(예: 로드하기 위해 멈추지 않고 게임의 많은 환경을 다루는 비디오, 또는 개발 초기 단계의 게임 비디오를 슬로우 모션으로 렌더링한 다음 일반 속도로 재생하는 것)도 포함된다. 이 용어는 비디오가 본질적으로 기술적으로 사전 렌더링되었음에도 불구하고 실시간 렌더링 그래픽의 비디오 캡처를 지칭하는 데 일반적으로 사용되지 않는다. 또한 이 용어는 손으로 그린 자산이나 촬영된 자산(이러한 자산은 애초에 컴퓨터로 렌더링되지 않음)을 지칭하는 데 사용되지 않는다.
# 장단점
사전 렌더링의 장점은 최종 결과물을 렌더링하기 위해 여러 컴퓨터를 장기간 사용할 수 있기 때문에 실시간으로 렌더링할 수 있는 그래픽 모델보다 더 복잡하고 계산 집약적인 그래픽 모델을 사용할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 레일 슈터인 맥시멈 포스(사전 렌더링된 3D 레벨을 사용했지만 적에게는 2D 스프라이트를 사용)와 버추어캅 (3D 폴리곤 사용)을 비교할 수 있다. 맥시멈 포스는 버추어캅의 3D 엔진의 한계 때문에 더 사실적으로 보였지만, 버추어캅은 맥시멈 포스의 2D 스프라이트 적의 한계에 비해 실제 깊이(멀리 있는 적과 가까이 있는 적을 묘사할 수 있으며, 신체 특정 히트 및 다중 히트 포함)를 가지고 있었다.url-status=live 사전 렌더링의 단점은 비디오 게임 그래픽의 경우 플레이어와의 상호 작용 수준이 일반적으로 낮거나 전혀 없다는 점이다. 사전 렌더링된 자산의 또 다른 부정적인 측면은 게임 플레이 중에 변경 사항을 적용할 수 없다는 것이다. 사전 렌더링된 배경을 가진 게임은 고정된 카메라 앵글을 사용해야 하며, 사전 렌더링된 비디오를 가진 게임은 일반적으로 게임 캐릭터가 게임 플레이 중에 겪었을 수 있는 변경 사항(예: 상처 또는 맞춤형 의상)을 대체 비디오 버전을 저장하지 않고서는 반영할 수 없다. 이는 고품질의 사전 렌더링된 자산을 저장하는 데 필요한 엄청난 양의 공간 때문에 일반적으로 실행 불가능하다. 그러나 파이널 판타지 VIII과 같은 일부 고급 구현에서는 실시간 자산이 사전 렌더링된 비디오와 합성되어 동적인 배경과 변경되는 카메라 앵글을 허용했다. 또 다른 문제는 사전 렌더링된 조명을 가진 게임은 조명의 상태를 설득력 있는 방식으로 쉽게 변경할 수 없다는 점이다. 2000년대 중반 기술이 계속 발전하면서 비디오 게임 그래픽은 머시니마의 성장과 함께 이전에 사전 렌더링에만 국한되었던 포토리얼리즘을 달성할 수 있게 되었다.
# 사용법
사전 렌더링된 그래픽은 주로 현대 비디오 게임의 컷신으로 사용되며, 이들은 풀 모션 비디오라고도 알려져 있다. 비디오 시퀀스에 3차원 컴퓨터 그래픽스를 사전 렌더링하여 사용하는 것은 1983년 후반에 출시된 두 가지 아케이드 레이저디스크 비디오 게임으로 거슬러 올라간다. 9월 AM 쇼에서 후나이가 선보인 인터스텔라,url=https://onitama.tv/gamemachine/pdf/19831215p.pdf#page=13accessdate=2018-01-05 그리고 10월 AMOA 쇼에서 윌리엄스 일렉트로닉스(Williams Electronics)가 선보인 스타 라이더(Star Rider).url=https://archive.org/stream/Video_Games_Volume_2_Number_07_1984-04_Pumpkin_Press_US#page/n24/mode/2up 1991년 출시된 이스 I: 에인션트 이스 배니시드의 샤프 X68000 강화 리메이크는 보스 스프라이트에 3D 사전 렌더링 그래픽을 사용했지만, 이는 게임의 대부분 2D 그래픽과 "기이한 대조"를 이루는 결과를 낳았다.access-date=2011-09-09 (cf. url-status=live) 풀 모션 비디오와 함께 사전 렌더링된 그래픽을 광범위하게 사용한 최초의 게임 중 하나는 7번째 손님이었다. 1993년 최초의 PC 게임 중 하나로 CD-ROM 전용으로 출시된 이 게임은 엄청난 인기를 끌었지만, 평론가들의 평가는 엇갈렸다. 이 게임은 개인용 컴퓨터에서는 불가능하다고 여겨졌던 640x320 해상도에서 15 프레임으로 사전 렌더링된 비디오 시퀀스를 특징으로 했다. 얼마 후 1993년 미스트의 출시로 사전 렌더링 그래픽과 CD-ROM 사용이 더욱 인기를 끌었다. 미스트의 렌더링 작업 대부분은 자유롭게 이동하는 실시간 3D 그래픽을 특징으로 하는 리메이크 realMyst: Interactive 3D Edition의 기반이 되었다. 게임에서 완전히 사전 렌더링된 그래픽을 가장 그래픽적으로 발전시킨 사용은 종종 2004년에 출시된 미스트 IV: 레벌레이션이라고 주장된다. 사전 렌더링 그래픽을 사용한 최초의 중요한 콘솔 게임 중 하나는 1994년 SNES로 출시된 동키콩 컨트리였다. 사전 렌더링된 배경과 동영상의 사용은 초기 플레이스테이션의 레지던트 이블 및 파이널 판타지 프랜차이즈에서도 인기를 얻었는데, 이 두 프랜차이즈 모두 사전 렌더링된 배경과 동영상을 광범위하게 사용하여 콘솔이 실시간 3D로 제공할 수 있는 것보다 훨씬 뛰어난 시각적 표현을 제공했다. 이 게임들은 사전 렌더링된 배경 외에 실시간 요소(캐릭터, 아이템 등)를 포함하여 상호작용성을 제공한다. 종종 사전 렌더링된 배경을 사용하는 게임은 남은 상호작용 요소에 추가 처리 능력을 투입하여 호스트 플랫폼의 일반적인 수준보다 더 높은 세부 수준을 제공할 수 있다. 일부 경우, 상호작용 요소의 시각적 품질은 여전히 사전 렌더링된 배경보다 훨씬 뒤처진다. 1990년대 후반과 2000년대 초반, 대부분의 3D 게임 엔진이 미리 계산된/고정된 라이트맵과 텍스처 매핑을 사용했을 때, 개발자들은 훨씬 더 높은 수준의 사실감을 가진 사전 렌더링 그래픽으로 눈을 돌렸다. 그러나 2000년대 중반 이후 소비자 PC 및 비디오 게임 콘솔 그래픽 기술의 발전으로 게임 자체 엔진을 사용하여 이러한 시네마틱을 렌더링할 수 있게 되면서 이러한 선호도는 줄어들었다. 예를 들어, 둠 3에 사용된 이드 테크 4 엔진은 이전에 사전 렌더링된 비디오에서만 볼 수 있었던 범프 매핑과 동적 픽셀별 조명을 허용했다. 워크래프트 III: 레인 오브 카오스와 같은 게임은 두 가지 유형의 컷신을 모두 사용했다. 캠페인의 시작과 끝에는 사전 렌더링된 컷신을, 미션 중 레벨 브리핑과 캐릭터 대화에는 게임 내 엔진을 사용했다. 일부 게임은 하프라이프 (골드Src 버전만 해당), 리볼트, 퀘이크 2 등과 같이 16비트 사전 렌더링된 스카이박스를 사용하기도 한다. 토이 스토리, 슈렉, 파이널 판타지: 더 스피리츠 위딘과 같은 CG 영화는 전적으로 사전 렌더링된다.
# 다른 방법
또 다른 점점 더 일반적인 사전 렌더링 방법은 3D 게임을 위한 텍스처 세트 생성인데, 이는 종종 복잡한 실시간 알고리즘과 함께 사용되어 엄청나게 높은 수준의 세부 묘사를 시뮬레이션한다. 둠 3를 제작하는 동안 이드 소프트웨어는 사전 렌더링된 모델을 기반으로 하여 원본 모델의 세부 묘사를 실시간으로 시뮬레이션하는 노멀, 스페큘러 및 디퓨즈 조명 맵을 생성했다. 사전 렌더링된 조명은 인기가 줄어들고 있는 기술이다. 프로세서 집약적인 광선 추적 알고리즘은 게임 제작 중에 조명 텍스처를 생성하는 데 사용될 수 있으며, 이는 일반적인 손으로 그린 텍스처 위에 단순히 적용된다.