رندرینگ (گرافیک رایانه‌ای)
پویانمایی رایانه‌ای > پویانمایی سه‌بعدی > رندرینگ سه‌بعدی

به‌طور کلی به فرایند تولید تصویر از یک صحنهٔ مجازی به منظور نمایش بر روی صفحهٔ نمایشگر، رندرینگ می‌گویند که توسط نرم‌افزار رندرینگ (موتور رندرینگ) انجام می‌شود و آخرین مرحله در تولید پویانمایی رایانه‌ای است. در واقع این مرحله شامل تبدیل صحنه سه بعدی برداری به یک تصویر پیکسلی قابل مشاهده می‌باشد.برخی از مباحثی که در رندرینگ تصاویر و فریم‌ها باید به آن‌ها بپردازیم شامل:
یکی از روش‌های القای سه‌بعدی بودن تصاویر است که محاسبه می‌کند با تغییر میزان نور رنگ‌ها و روشنایی سطوح چگونه باید تغییر کنند. فرض کنید می‌خواهیم به بیننده القا کنیم که شکل زیر یک مکعب مستطیل سه‌بعدی است. همان‌طور که می‌بینید این شکل که شامل سطوح یک‌رنگ است به هیچ وجه نمی‌تواند تداعی‌گر یک جسم سه بعدی باشد.
در شکل بعدی سعی می‌کنیم با پررنگ کردن لبه‌ها و متمایز کردن سطوح به این وسیله حالت سه‌بعدی را به وجود آوریم. این کار را معمولاً در طراحی اشکال سه بعدی بر روی کاغذ انجام می-دهیم. به این روش در اصطلاح علمی سایه‌زدن کارتونی یا سلولی می‌گویند.
همان‌طور که مشاهده کردید روش سایه زدن سلولی تا حدی موفق بود ولی این روش به واقعیت نزدیک نیست. روش بهتر روش سایه زدن به وسیلهٔ تفاوت رنگ‌ها و سایه هاست که در ادامه می‌بینید که بسیار به واقعیت نزدیک است.
شامل اضافه کردن جزئیات به سطوح که القاکنندهٔ جنس سطوح می‌باشد. در واقع بافت یک تصویر است که به سطح مدل نسبت داده می‌شود. این تصویر می‌تواند عیناً دیده شود یا تأثیرات آن قابل مشاهده باشد.مثلاً باعث ایجاد برجستگی روی سطح گردد یا ایجاد حس انعکاس یا شفافیت موضعی.تصویری که به عنوان بافت استفاده می‌شود می‌تواند پیکسلی باشد یا برداری. این مرحله بسیار مهم است زیرا استفادهٔ درست از بافت‌ها باعث کاهش قابل ملاحظه‌ای در تعداد اشکال ابتدایی برای نشان دادن اجزای دنیای واقعی با تقریبی مناسب، می‌شود. از آنجایی که زمان رندرینگ عموماً متناسب با تعداد چندوجهی‌هایی است که باید ترسیم شوند، بنابراین کاهش تعداد این چندوجهی‌ها به افزایش کیفیت پویانمایی از طریق درجه‌فریم بالاتر کمک می‌کند. برای مثال ترسیم یک دیوار آجری را در نظر بگیرید، ما می‌توانیم هر آجر را به عنوان یک مستطیل در نظر بگیریم و هر کدام را به‌طور جداگانه رسم کنیم ولی از آنجایی که ممکن است هزاران آجر در دیوار باشد، فرایند رندرینگ ما به‌طور قابل‌توجهی کند خواهد شد؛ راه دیگر این است که کل دیوار را به صورت یک مستطیل بزرگ نمایش دهیم و بر روی آن مستطیل بافت آجر بزنیم که این عمل فرایند رندرینگ را بسیار سریع خواهد کرد.
روشی برای اضافه کردن برجستگی‌های جزئی سطوح که مربوط به القای جنس اجسام می‌شود. برای مثال فرض کنید ما می‌خواهیم یک پرتقال را مدل کنیم. در ابتدا ما یک شکل کروی با سطح صاف خواهیم داشت که تنها شباهتی که با پرتقال دارد همان شکل کروی و رنگ نارنجی آن است ولی جزئیات در پویانمایی سه بعدی بسیار اهمیت دارد.
مشاهده کردید که اضافه کردن جزئیات مربوط به برجستگی تا چه حد به واقعی جلوه دادن مدل سه بعدی کمک می‌کند.
روشی است برای مشخص کردن بهتر مفهوم فاصله، به‌طوری‌که هرچه فاصلهٔ اجسام از دوربین بیشتر باشد به خاطر وجود رسانهٔ میانی مثل هوا و مه و دود و... اجسام محوتر به نظر می-رسند. محاسبهٔ میزان این محو شدگی با توجه به فاصله و واسط میانی از کارهایی است که در مرحلهٔ رندرینگ باید انجام شود.
روشن‌سازی غیرمستقیم نام دسته‌ای از الگوریتم‌هاست که با محاسبهٔ نورهایی که به‌طور غیرمستقیم از منبع نور یعنی از بازتاب آن بر اجسام دیگر صحنه به یکدیگر می‌رسد، باعث می‌شود که نورهای صحنه بسیار واقعی‌تر به نظر برسند. گاهی به این روش روشن‌سازی عمومی هم می‌گویند. در تئوری بازتاب‌ها، تجزیه و شکست نور و سایه‌ها و به خصوص نیم‌سایه‌ها مسایلی هستند که در روشن‌سازی عمومی محاسبه می‌شوند. تصاویری که با روشن‌سازی عمومی محاسبه می‌شوند بسیار واقعی به نظر می‌رسند. در این روش تغییر نور و روشنایی هر جسم و شیء روی محاسبهٔ نور و روشنایی اجسام مجاورش تأثیر می‌گذارد.
از نکات منفی این روش باید به محاسبات حجیم و زمان‌بر و پرهزینهٔ آن اشاره کرد. رادیوسیتی از الگوریتم‌هایی است که روشن‌سازی عمومی را محاسبه می‌کند. دیگر مواردی که در رندرینگ به آن‌ها می‌پردازیم:
سایه‌ها و نیم‌سایه‌ها
بازتاب به خصوص در اجسام درخشان و آینه‌ها
نور در اجسام شفاف و نیمه شفاف و کدر
عمق تصاویر
شکست و تجزیهٔ نور
تیرگی و محوشدگی در حرکت