رندر (Render) چیست؟

اصلا رندرینگ یعنی چی؟ رندرینگ «RENDERING» کلمه‌ای لاتین است. ریشه کلمه رندرینگ، Render است که در لغت به معنای «ارائه دادن» است. در این مقاله تلاشی نداریم تا با استفاده از کلمات سخت و تخصصی مفهوم رندرینگ را به شما آموزش دهیم، بلکه قصد داریم تا با استفاده از مثال‌های ساده به شما آموزش دهیم که رندرینگ یعنی چه!

قطعا تا به امروز با مداد مشکی و رنگی طرح‌های زیادی را روی کاغذ کشیده‌اید و در تلاش بودید تا آن‌ها را شبیه به نسخه‌های بیرونی کاملا طبیعی و با جزئیات به تصویر بکشید. اگر کمی حرفه‌ای‌تر باشید می‌توانید با همان مداد مشکی در بخش‌هایی از طرح خود از تکنیک‌های سایه روشن استفاده کنید تا نقاشی شما به نقاشی دو بعدی و در بهترین حالت به نقاشی سه بعدی تبدیل شود.

حال اگر این نقاشی را روی کاغذ کشیده نشود، چه می‌شود؟ دقیقا مفهوم رندرینگ از همین نقطه شروع می‌شود:

اگر نقاشی، طرح، مدل، اصلا هر آنچه را که می‌خواهید به تصویر بکشید را درون برنامه مخصوصی در کامپیوتر و لپ تاپ به صورت دو بعدی و سه بعدی رسم کنید و بعد از آن برنامه شروع به ساخت تصویر و پردازش آن کند، در این حالت شما با فرآیند رندرینگ روبه‌رو شده‌اید. به فرآیند کامل تصویر سازی، رنگ دهی، ایجاد جزئیات برای مدل طراحی شده و تبدیل آن به تصاویر سه بعدی و در نهایت خروجی گرفتن از آن، فرآیند رندرینگ گفته می‌شود که فرآیندی گرافیکی استاز ابزارهای گرافیکی کامپیوتری استفاده شود. و برای استفاده از آن هم باید

بهترین نرم افزار رندرینگ

در این بخش از مقاله هم قصد داریم تا بعد از توضیح سوال رندرینگ چیست، شما را را با چندین عدد از بهترین برنامه‌های رندرگیری آشنا کنیم. این برنامه‌ها معمولا ابزار کار افرادی مانند معمارها به حساب می‌آید. اگر در فکر خرید کارت گرافیک هستید، بهتر است که پیش از خرید حتما با نرم افزارهایی که قصد کار کردن دارید، به اندازه کافی آشنا باشید تا بدانید که چه مقدار توان پردازشی و گرافیکی برای اجرای این مدل برنامه‌ها لازم است.

نرم افزار رویت، Revit

نرم افزار رویت از آن دسته نرم افزارهایی است که برای اجرا نیاز به GPU و رم قوی دارد. برنامه Revit یکی از تخصصی‌ترین برنامه‌های معماری به حساب می‌آید و با استفاده از آن می‌توان طراحی‌های سه بعدی فوق‌العاده‌ای را برای سازه‌ها و ساختمان‌ها رقم زد. نرم افزار رویت شاید روی هر نوع سیستمی نصب شود، اما برای خروجی گرفتن و رندرینگ قطعا به پردازنده مرکزی، پردازنده گرافیکی و رم بالا نیاز دارد. در طی خروجی گرفتن از نرم افزار Revit شما می‌توانید تصاویر را به برنامه‌های دیگری مانند Cinema 4D یا Export بفرستید.

نرم افزار لومیون، Lumion

اگر معمار باشید، حتما تا به امروز نام این برنامه را شنیده‌اید. نرم افزار لومیون یکی از فانتزی‌ترین و البته سنگین‌ترین نرم افزارهای حوزه پردازش گرافیکی است که سرعت بالا آمدن و اجرای آن در هر بار استفاده کاملا بسته به اطلاعات سخت افزاری سیستم رندرینگ شما دارد. با برنامه Lumion هم می‌توانید تصاویر سه بعدی و از همه مهم‌تر زنده و پر از رنگ و لعابی از طرح اولیه‌ای که کشیده‌اید، دریافت کنید.

البته نیازی نیست تا حتما معمار و طراح داخلی باشید تا نیاز به خرید سیستمی پیدا کنید که توانایی رندرگیری با برنامه لومیون را داشته باشد، چرا که این برنامه در صنعت‌های دیگری مانند انیمیشن سازی و بازی سازی هم کاربرد فراوانی دارد. تصاویر و کاراکترهای طراحی شده توسط نرم افزار رندرینگ Lumion به صورت زنده در برنامه حرکت می‌کنند و طراحی گه پشت میز می‌نشیند، می‌تواند شبیه‌ترین تصویر به نسخه‌ای که درون ذهنش دارد را به تصویر بکشد و با رندرگیری آن را به صورت یک فایل خروجی به همه نشان دهد.

حتی اگر موشن گراف یا مدیر مارکتینگ هم باشید، احتمال بالایی برای اینکه نیاز به استفاده از این برنامه پیدا کنید، وجود دارد. کمپانی‌های زیادی وجود دارند که برای بخش بازاریابی و نمایش در سوشال مدیا تصمیم به ساخت انیمیشن‌های سه بعدی با استفاده از این برنامه می‌گیرند.

نرم افزار راینو، Rhinoceros

در حقیقت نرم افزار راینو یک نرم افزار طراحی 3 بعدی برای مدل سازی است که بیشتر برای طراحان صنعتی و البته معماران کاربرد دارد. برنامه Rhinoceros برنامه‌ای کاربردی در ساخت چندوجهی‌ها و طراحی آن‌ها شمرده می‌شود. برای اجرای برنامه راینو هم نیاز به رم و پردازنده گرافیکی توانمند نیاز دارید.

نرم افزار اسکچاپ، Sketch Up

در واقع می‌توان گفت که اسکچاپ اولین برنامه‌ای است که طراحان با آن آشنا می‌شوند. این برنامه به شما امکان تنظیم نوع پرسپکتیو (Perspectiva) دوربین، ترسیم خط با ابزار Line و استفاده از محورهای رنگی، ترسیم دایره و چند ضلعی، ایجاد متریال به کمک تصویر، استفاده از تصویر برای ترسیم پلان و ایجاد انیمیشن متحرک را می‌دهد.

نرم افزار تری دی مکس، 3D MAX

نرم افزار 3Ds Max که در گذشته با به صورت 3D Studio و 3D Studio Max هم شناخته می‌شد، یک برنامه گرافیک سه بعدی است که از آن برای ساخت انیمیشن‌های سه بعدی، مدل‌ها و بازی‌ها استفاده می‌شود. این برنامه تقریبا می‌توان گفت کاربردی‌ترین و روان‌ترین برنامه ساخت فضای سه بعدی در دنیای کنونی است. رندرگیری از 3D MAX به شرطی که رم مناسبی داشته باشید، کار بسیار آسانی است.

انیمیشن

در ساخت انیمیشن های سه بعدی Render یک مساله بسیار مهم و چالش برانگیز است. به این دلیل که اگر توسعه دهندگان نتوانند به درستی زمان خروجی انیمیشن را پیش بینی کنند استودیوی سازنده انیمیشن با هزینه های بسیار زیادی از جمله با از دست رفتن نیروی انسانی خود ضربه خواهند دید. فرض کنید که ما می خواهیم در هر ثانیه ۲۵ فریم نشان دهیم. زمان رندر یعنی زمان لازم برای ایجاد تصویر مورد نظر. گاهی ممکن است رندر کردن بعضی از تک فریم ها تا ۲۰ ساعت هم طول بکشد.

حالا دوباره فرض کنید که صحنه ای را به وجود آورده ایم که برای هر فریم آن باید ۳ ساعت وقت گذاشت. در نظر داشته باشید که هر فریم هم ۲۵ ثانیه است. یعنی برای Render کردن هر ثانیه از انیمیشن ۷۵ ساعت لازم است. اگر یک انیمیشن یک دقیقه ای باشد (هر دقیقه ۶۰ ثانیه است از ان طرف اگر بخواهیم ثانیه را به فریم تبدیل کنیم باید ۶۰ ثانیه را با ۲۵ ضرب کنیم تا تعداد فریم به دست اید،  پس از این کار عدد ۱۵۰۰ فریم به دست می اید و برای به دست اوردن ساعت باید ان را در ۳ ساعت ضرب کرده تا مقدار ساعت به دست اید یعنی چیزی حدود ۴۵۰۰ ساعت.) یعنی بیش از ۱۸۷ روز طول خواهد کشید. پشت صحنه برخی از انیمیشن هایی را دیده ام که برای خروجی گرفتن فقط یک فریم بیش از ۴ هزار دقیقه طول کشیده است.

چه عواملی باعث کاهش و یا افزایش سرعت رندر می شود؟

هر چه تعداد اشیا، کارکترها، انیمت ها، تکتچرها (Textures) ، سیستم های ذره ای، مدل ها، نورپردازی ها، سایه ها، اجسام، دینامیک، مو، پارچه، لباس و … زیاد تر باشد به همان نسبت هم زمان پرداخت صحنه طول خواهد کشید. یعنی می توان گفت که رابطه ی مستقیم با یکدیگر دارند و هرچه کمتر باشند زمان هم کاهش پیدا خواهد کرد.

اما دوستان ناراحت نباشید فناوری در این زمینه به کار انیمیشن سازها آمده است. سیستم هایی وجود دارد به نام رندر فارم که کسانی که می خواهند به سرعت بسیار بالا برای خروجی گرفتن از انیمیشن خود برسند می توانند از این سخت افزارها استفاده کنند.

تا انجایی که من اطلاع دارم در دو شرکت هالیوودی والت دیزنی و سونی پیکچرز قردادی را با شرکت انویدیا دارند که این شرکت را موظف می کند برای این دو شرکت هالیوودی ایستگاه پایانه پردازش عظیم گرافیکی تولید کند. در رابطه با شرکت های دیگر اطلاعی ندارم اما به احتمال بسیار زیاد دیگر شرکت ها هم از همین ایستگاه پردازش استفاده می کنند. دوستان این ایستگاه پردازش کارت گرافیک نیست بلکه یک سوپر کامپیوتر است و دولت ایالات متحده امریکا اجازه استفاده این دستگاه ها را به همه شرکت ها نمی دهد، به این دلیل که این ایستگاه ها آنقدر قدرت دارند که می توان از آنها برای پردازش و شبیه سازی بمب های هسته ای و مواد بسیار خطرناک  و سمی رادیو اکتیو استفاده نمود.

اگر از لحاظ سخت افزار و نرم افزار پول لازم را ندارید پس باید از ترفند استفاده کنید. هر کاراکتر یا موضوعی را به صحنه خود اضافه می کنید از ان طرف هم پرداخت صحنه سنگین تر می شود. مثلا اگر یک خیابان بسیار شلوغ باشد زمان رندر آن در مقایسه با خیابان بسیار خلوت بسیار چشم گیر خواهد بود. به همین دلیل است که خیلی از فریم ها از عکس استفاده می شود اما این فریم ها انقدر خوب کار می شوند که مخاطب و یا بیننده ان فریم مورد نظر را متوجه نمی شود.

رندرینگ چه بود و چه کرد؟ جمع بندی نهایی

رندرینگ فرآیند خروجی گرفتن از مدل‌های سه بعدی‌ای است که با نرم افزارهای مخصوص طراحی و ساخته می‌شوند. برای اینکه رندرینگ صورت بگیرد، حتما باید سیستم در حال استفاده از این توانایی بهره ببرد، برای همین به افرادی که در طول روز نیاز به استفاده از برنامه‌ها و نرم افزارهای رندرگیری دارند، حال که کاملا به سوال رندرینگ چیست پاسخ دادیم، پیشنهاد می‌شود تا برای داشتن عملکردی مناسب از فروشگاه اینترنتی سیستمی مناسب رندرینگ تهیه کنید.

Render یا پرداخت صحنه، سازنده صحنه عظیم سه بعدی می باشد. اگر بخواهیم آن را تعریف کنیم باید بگوییم که به مدت زمانی که طول می کشد تا یک صحنه سه بعدی از نرم افزار مورد نظر خروجی گرفته شود. برای این کار باید برنامه نویسان و توسعه دهندگان به کامپیوتر اطلاعات مفصل و بسیار کاملی را در رابطه با اشیا، مدل سازی، انیمیت، سیستم های ذره ایی (دود، انفجار، آتش، گرد و خاک، بخار، دریا، آب و …) ، دینامیک، نورپردازی، سایه ها، ابر، چگونگی حرکت دوربین و … بدهند تا کامپیوتر این اطلاعات عظیم را پردازش کند.