什么是3D渲染

3D渲染是指將3D計算機圖形處理轉換為2D圖像的過程。在這個過程中，3D模型被轉換成為具有逼真效果的2D圖像，以便在屏幕或其他媒體上呈現。3D渲染技術已經廣泛應用于電影、游戲、建筑、汽車設計等領域。

3D渲染技術包括光線追蹤、粒子渲染、實時渲染等多種方法。光線追蹤是一種基于物理學原理的渲染技術，通過模擬光線的傳播來計算場景中每個像素的顏色。粒子渲染則是利用大量粒子來模擬場景中的光影效果，適用于表現雨、煙霧、火等效果。實時渲染則是在實時運行中對場景進行渲染，適用于游戲、虛擬現實等應用場景。

3D渲染技術的應用越來越廣泛，可以為用戶帶來更加逼真的視覺效果。但是，在實際應用中，還存在一些問題需要解決，比如光線追蹤需要消耗大量計算資源，實時渲染的幀率也受到限制。因此，在設計和實現3D渲染技術時，需要權衡逼真效果和實時性能之間的關系，以滿足不同應用場景的需求。

總之，3D渲染技術是將3D模型轉換為2D圖像的重要手段，可以為用戶帶來逼真的視覺效果。隨著技術的不斷發展，3D渲染技術將會越來越成熟，為更多的應用場景提供支持。

渲染方法

渲染是從準備好的場景中創建實際2D圖像或動畫的最終過程。這可以與現實生活中的設置完成后拍照或拍攝場景進行比較。目前已經開發了幾種不同且通常是專門的渲染方法。這些范圍從明顯不真實的線框渲染到基于多邊形的渲染，再到更高級的技術。

例如：掃描線渲染、光線追蹤或光能傳遞。對于單個圖像/幀，渲染可能需要幾分之一秒到幾天的時間。

實時渲染

交互式媒體（例如游戲和模擬）的渲染以大約每秒20到120幀的速率實時計算和顯示。在實時渲染中，目標是盡可能多地顯示眼睛可以在幾分之一秒內處理的信息（也就是“在一幀中”：在每秒30幀的動畫的情況下，一幀包含30分之一秒）。

主要目標是以可接受的最低渲染速度（通常為每秒24幀，因為這是人眼成功創建運動錯覺所需的最低速度）實現盡可能高的照片級真實感。事實上，可以在眼睛“感知”世界的方式上進行剝削，因此，最終呈現的圖像不一定是真實世界的圖像，而是接近人眼所能承受的圖像。

渲染軟件可以模擬鏡頭光暈、景深或運動模糊等視覺效果。這些嘗試模擬由相機和人眼的光學特性產生的視覺現象。這些效果可以為場景增添真實感，即使效果只是相機的模擬人工制品。這是游戲、交互式世界和VRML中采用的基本方法。

計算機處理能力的快速提升使得即使對于實時渲染（包括HDR渲染等技術）也具有越來越高的真實感。實時渲染通常是多邊形的，并由計算機的GPU輔助。

非實時渲染

非交互式媒體（例如故事片和視頻）的動畫可能需要更多時間來渲染。非實時渲染可以利用有限的處理能力來獲得更高的圖像質量。對于復雜場景，單個幀的渲染時間可能從幾秒到幾天不等。渲染的幀存儲在硬盤上，然后傳輸到其他媒體，如電影膠片或光盤。然后以高幀速率（通常為每秒24、25或30幀(fps)）順序顯示這些幀，以實現運動錯覺。

當目標是照片真實感時，會采用光線追蹤、路徑追蹤、光子映射或光能傳遞等技術。這是數字媒體和藝術作品中采用的基本方法。已經開發出用于模擬其他自然發生效應的技術，例如光與各種形式的物質的相互作用。此類技術的示例包括粒子系統（可以模擬雨、煙或火）、體積采樣（模擬霧、灰塵和其他空間大氣效果）、焦散（模擬光通過不均勻的光折射表面聚焦，例如在游泳池底部看到的光波紋）和次表面散射（模擬光在固體物體的體積內反射，例如人體皮膚）。

考慮到被模擬的物理過程復雜多樣，渲染過程的計算成本很高。多年來，計算機處理能力迅速提高，從而實現了更高程度的逼真渲染。制作計算機生成動畫的電影制片廠通常使用渲染農場及時生成圖像。然而，考慮到使用渲染農場所涉及的成本，硬件成本的下降意味著完全有可能在家用計算機系統上創建少量的3D動畫。渲染器的輸出通常僅用作完整電影場景的一小部分。可以使用合成將許多層材料單獨渲染并集成到最終鏡頭中軟件。

技術提起來復雜，但是在工具的輔助下可以解決其中很多問題。

推薦可以體驗D5渲染器，與Sketchup 、 3ds Max 、Rhino 、Revit 、 C4D等主流3D建模軟件無縫直連。對于建模渲染更是有以下優勢：