مروری بر الگوریتم رندر کننده ها

[3dman]

مداوم Unbiased و غیرمرتبط Biased دو مقوله ای است که طراحان و برنامه نویسان از آن برای توصیف خطا در الگوریتم رندر بهره می برند. اگرچه در کل بررسی خطا و بروز آن هنگام رندر امر مهمی می باشد ولی در کل مقوله جالبی نیست. برخوردهای متفاوتی با این قضیه صورت گرفته است از جمله اینکه کدام روش برای استفاده ساده تر و در عین حال قدرتمند تر می باشد و دیگر اینکه چه اندازه در مواجهه با صحنه های بزرگ و گوناگون انعطاف پذیر می باشد.
اغلب کاربران از رندر کننده های غیر مرتبط biased استفاده می نمایند و دلیل استفاده از این رندر کننده ها را اینگونه بیان می نمایند.
1- می توانند براحتی محدوده ای را برای خطا مشخص نمایند
2- داشتن یک برآورد خوب از بروز خطا زمانی که به پردازش بیشتری نیاز می باشد بدین معنی که با کمترین تغییرات در پارامترها می توان به کیفیت مطلوبی در رندر نهایی رسید.
ولی از سوی دیگر روش مداوم UnBiased به بیان دیگر کاربران بسیار کارامد تر و ساده تر در اغلب صحنه ها نسبت به روش غیر مرتبط می باشد. بعنوان مثال نور غیر مستقیم دارای فرکانس بسیار پایینی می باشد و از آنجایی که ما عملا برخلاف روش غیر مرتبط نمی توانیم برای خطاهای احتمالی محدوده ای را در نظر بگیریم و یا بصورت سلیقه ای پارامترها را تنظیم نماییم نمی توانیم مقدار فرکانس نور غیر مستقیم را تغییر بدهیم زیرا میزان فرکانس نور بطور کاملا فیزیکی بسته به نوع صحنه ما محاسبه می گردد.
در حقیقت بحث های زیادی ما بین کاربران این دو روش از قبل تا به اکنون در جریان می باشد اینکه روش غیر مرتبط biased بسیار سریعتر از روش مداوم Unbaised می باشد و برای حرفه ای ها طراحی شده است و بالعکس آن کاربران روش مداوم Unbaisedمعتقدند که روش biased دارای خطاهای بسیار زیادی است و معمولا برای رسیدن به کیفیت مطلوب و نهایی باید وقت بسیاری را برای پیدا نمودن خطا صرف کرده و برای رفع خطا باید با تمامی پارامترهای رندر کننده آشنا بود.
منابع و سر منشا, الگوریتم Biased چیست ؟
از منابع بالقوه متعددی در ساختار و الگورینم Biased استفاده شده است . بصورت کلی در الگوریتم رندر کننده در صورتی که برخی از جلوه های نوری در نظر گرفته نشود Biased تلقی می گردد. مانند نحوه انتشار بد نور در صحنه که منجر به تصویری غیر طبیعی می شود. و یا محاسبات نادرست و تخمینی در میزان و کمیت نور و مقدار انعکاس و انکسار نور در اجسامی از قبیل آیینه و اجسام شیشه ای. در کل تمام الگوریتم ها یی که قوانین مربوط به نور را بصورت کامل اجرا ننمایند و یا بصورتی در صدد شبیه سازی آن باشند Biased می باشند.
آیا استفاده از الگوریتم biased می تواند تصویری درست و دقیق ارایه دهد ؟
پاسخ این سوال بطور قطع و یقین خیر می باشد ابته باید توجه نمود که ببینده این تصویر چه شخصی می باشد قاعدتا درکی که یک هنر شناس از یک اثر هنری دارد بسیار متفاوت از یک شخص ببینده معمولی است .
مزایا و معایب هر دو روش در چیست ؟
بیشترین اختلاف در میزان دقت محاسبات نور و بازخورد نور در صحنه می باشد بدین صورت که در رندرکننده های صرف biased اکثرا در اثر اشتباهات محاسباتی عناصر ناخواسته ای در تصویر بوجود می آید که در اصطلاح رایج به آن نویز یا Artifact می گوییم دیگر اینکه برای اینکه از این مشکلات کاسته شود نیاز مند نیروی کاملا متخصص می باشیم ولی در عوض زمان رندر کوتاه تری نسبت به Unbiased صرف می شود.
چند نمونه از رندر کننده های Unbiased و Biased
UNBIASED RENDER ENGINE = MAXWELL RENDER ,FRY RENDER, LUX RENDER
BIASED RENDER ENGINE = VRAY , MENTALRAY , RENDERMAN, FINAL RENDER , BRAZIL

منبع:ali-ebrahimi.com