Was ist Video-Rendering?

Video-Rendering ist der Prozess, bei dem ein Computer Informationen aus einer codierten Datenquelle verarbeitet und diese Informationen verwendet, um ein Bild zu erzeugen und anzuzeigen. Der Computercode kann Anweisungen zum wörtlichen Erstellen von Bildern zum Abspielen eines Films enthalten oder kann eine Reihe von Richtlinien bereitstellen, die der Computer verwendet, um ein benutzerdefiniertes Bild wie eine Webseite zu erzeugen. Das Rendern von Videos kann einer der Hardware-intensivsten Prozesse für einen Computer sein, insbesondere wenn es in Echtzeit erfolgt.

Was auch immer ein Computer auf dem Bildschirm anzeigt, wird in Echtzeit gerendert: Der Computer berechnet alle codierten Daten schnell genug, um Bilder ohne wahrnehmbare Verzögerung anzuzeigen und zu aktualisieren. Der Computer kann jedoch nur so viel Inhaltskomplexität auf einmal rendern, um die Echtzeit-Rendering-Wahrnehmung fortzusetzen. Der Begriff Rendering wird in der Videobearbeitung und -verarbeitung verwendet, um zu beschreiben, dass der Computer zusätzliche Zeit benötigt, um Grafiken zu rendern und eine Full-Motion-Video-Wiedergabeversion zu generieren, die in Echtzeit funktioniert. Ein computeranimierter Film von Pixar oder Dreamworks enthält beispielsweise Modelle, die zu kompliziert für die Computer in Echtzeit zu generieren, sodass der Computer den Inhalt im Voraus rendert, damit er später in Echtzeit.

Neben voraufgezeichneten Full-Motion-Videos können Computer auch Motion-Graphics und 3D-Grafiken rendern. Bewegungsgrafiken arbeiten im Allgemeinen mit zweidimensionalen Objekten, während 3D-Grafiken mit Polygonen und anderen dreidimensionalen Objekten arbeiten. Motion Graphics verwenden eine Kombination aus Objekten, Bildern, Filmmaterial und Animationstechniken, um Videoinhalte zu erstellen. 3D-Grafiken unterscheiden sich darin, dass der Computer Videos um dreidimensionale virtuelle Objekte im dreidimensionalen Raum rendert. Beispielsweise verwendet ein älteres Pixel-/Sprite-Videospiel aus den 1980er Jahren Bewegungsgrafiken, während ein neues dreidimensionales Spiel auf einem modernen System 3D-Grafiken verwendet. Die zusätzliche Dimension entspricht nicht einer besseren Bildqualität.

Elemente wie Beleuchtung, Schattierung, Reflexionen, Schatten und andere visuelle Effekte werden dem gerenderten Video durch zusätzliche Ebenen hinzugefügt. Für einen 3D-Künstler wäre es sehr zeitaufwändig, den Schatten eines Objekts neu zu zeichnen, wenn es sich relativ zu einem Licht bewegt Quelle: Stattdessen verwendet der Computer Berechnungen basierend auf der virtuellen Lichtquelle und dem virtuellen Objekt, um ein Schatten. Die virtuelle Lichtquelle und die entsprechenden Schatten sind unterschiedliche Ebenen des Videos. Sowohl die Bewegung als auch das 3D-Rendering sind zweidimensionale Darstellungen des Raums – das Hinzufügen von Ebenen zu beiden kann eine Illusion von Tiefe erzeugen.

Der Prozessor des Computers ist nicht allein mit der Videowiedergabe beschäftigt. Grafikprozessoren oder GPUs sind ein Hardware-Gegenstück zu Computer-Zentralprozessoren oder CPUs, die viel besser geeignet sind, um die Komplexität der Videowiedergabe zu bewältigen. CPUs sind darauf ausgelegt, große Aufgaben sehr schnell einzeln zu erledigen, während GPUs darauf ausgelegt sind, Dutzende bis Tausende kleiner Aufgaben gleichzeitig zu erledigen. Video-Rendering ist eine Reihe kleiner Aufgaben, wodurch die GPU für diese Aufgabe wesentlich besser geeignet ist.