Co je vykreslování videa?

Vykreslování videa je proces, při kterém počítač zpracovává informace z kódovaného zdroje dat a používá tyto informace k vytvoření a zobrazení obrazu. Počítačový kód může obsahovat instrukce pro doslovné vytváření obrázků pro přehrávání filmu nebo může poskytovat sadu pokynů, které počítač používá ke generování vlastního obrázku, jako je webová stránka. Vykreslování videa může být pro počítač jedním z hardwarově nejnáročnějších procesů, zvláště když se provádí v reálném čase.

Cokoli počítač zobrazuje na obrazovce, je vykreslováno v reálném čase: Počítač počítá všechna kódovaná data dostatečně rychle na to, aby zobrazoval a aktualizoval obrázky bez znatelného zpoždění. Počítač však dokáže vykreslit pouze tolik složitosti obsahu najednou, aby pokračoval ve vnímání vykreslování v reálném čase. Termín vykreslování se používá při úpravách a zpracování videa k popisu toho, že počítač potřebuje více času na vykreslení grafiky a vygenerování verze pro přehrávání videa s plným pohybem, která funguje v reálném čase. Například počítačově animovaný film Pixar nebo Dreamworks obsahuje modely, které jsou pro ně příliš složité počítač generovat v reálném čase, takže počítač vykreslí obsah předem, aby jej bylo možné později zobrazit reálný čas.

Kromě předem nahraného plně pohyblivého videa mohou počítače vykreslovat pohyblivou grafiku a 3D grafiku. Pohyblivá grafika obecně pracuje s dvourozměrnými objekty, zatímco 3D grafika pracuje s polygony a jinými trojrozměrnými objekty. Pohyblivá grafika využívá k vytváření video obsahu kombinaci objektů, obrázků, záběrů a animačních technik. 3D grafika se liší v tom, že počítač vykresluje video kolem trojrozměrných virtuálních objektů v trojrozměrném prostoru. Například starší pixelová/sprite videohra z 80. let používá pohyblivou grafiku, zatímco nová trojrozměrná hra na moderním systému používá 3D grafiku. Další rozměr se nerovná lepší kvalitě obrazu.

Prvky jako osvětlení, stínování, odrazy, stíny a další vizuální efekty se do vykreslovaného videa přidávají prostřednictvím dalších vrstev. Pro 3D umělce by bylo velmi časově náročné překreslit stín objektu, když se pohybuje vzhledem ke světlu. zdroj: Místo toho počítač používá výpočty založené na virtuálním světelném zdroji a virtuálním objektu k vytvoření a stín. Virtuální zdroj světla a odpovídající stíny jsou jinou vrstvou než video. Pohyb i 3D vykreslování jsou dvourozměrné reprezentace prostoru – přidání vrstev do obou může vytvořit iluzi hloubky.

Procesor počítače se neřídí pouze vykreslováním videa. Jednotky grafického zpracování neboli GPU jsou hardwarovým protějškem k počítačovým centrálním procesorům neboli CPU, které jsou mnohem vhodnější pro zvládnutí složitosti vykreslování videa. CPU jsou navrženy tak, aby zvládaly velké úkoly velmi rychle jeden po druhém, zatímco GPU jsou navrženy tak, aby zvládaly desítky až tisíce malých úkolů současně. Vykreslování videa je řada malých úkolů, díky nimž je GPU pro tento úkol podstatně vhodnější.