Mis on video renderdamine?

Video renderdamine on protsess, mille käigus arvuti töötleb kodeeritud andmeallikast pärinevat teavet ja kasutab seda teavet pildi tootmiseks ja kuvamiseks. Arvutikood võib sisaldada juhiseid kujutiste loomiseks sõna-sõnalt filmi taasesitamiseks või anda juhiseid, mida arvuti kasutab kohandatud pildi (nt veebilehe) loomiseks. Video renderdamine võib olla arvuti jaoks üks riistvaranõudlikumaid protsesse, eriti kui seda tehakse reaalajas.

Kõik, mida arvuti ekraanil kuvab, renderdatakse reaalajas: arvuti arvutab kõik kodeeritud andmed piisavalt kiiresti, et kuvada ja värskendada pilte ilma märgatava viivituseta. Kuid arvuti suudab korraga renderdada ainult nii palju sisu keerukust, et jätkata reaalajas renderdamise tajumist. Terminit renderdamine kasutatakse video redigeerimisel ja töötlemisel, et kirjeldada, kuidas arvuti võtab graafika renderdamiseks lisaaega ja loob reaalajas töötava täisliikuva video taasesituse versiooni. Näiteks Pixari või Dreamworksi arvutianimatsioonifilmis on mudelid, mis on nende jaoks liiga keerulised arvuti reaalajas genereerimiseks, nii et arvuti renderdab sisu eelnevalt, et seda saaks hiljem vaadata reaalajas.

Lisaks eelsalvestatud täisliikuvale videole saavad arvutid renderdada liikumisgraafikat ja 3D-graafikat. Liikuvgraafika töötab üldiselt kahemõõtmeliste objektidega, 3D-graafika aga hulknurkade ja muude kolmemõõtmeliste objektidega. Liikuvgraafika kasutab videosisu loomiseks objektide, piltide, kaadrite ja animatsioonitehnikate kombinatsiooni. 3D-graafika erineb selle poolest, et arvuti renderdab videot kolmemõõtmeliste virtuaalsete objektide ümber kolmemõõtmelises ruumis. Näiteks vanem 1980ndate pikslite/spriite videomäng kasutab liikumisgraafikat, samas kui uus kolmemõõtmeline mäng kaasaegses süsteemis kasutab 3-D graafikat. Lisamõõde ei tähenda paremat pildikvaliteeti.

Sellised elemendid nagu valgustus, varjutus, peegeldused, varjud ja muud visuaalsed efektid lisatakse renderdatud videole täiendavate kihtide kaudu. 3D-kunstnikul oleks valguse suhtes liikuva objekti varju uuesti joonistamine väga aeganõudev allikas: selle asemel kasutab arvuti a loomiseks arvutusi, mis põhinevad virtuaalsel valgusallikal ja virtuaalsel objektil vari. Virtuaalne valgusallikas ja vastavad varjud on videost erinevad kihid. Nii liikumine kui ka 3D-renderdamine on ruumi kahemõõtmelised kujutised – mõlemale kihtide lisamine võib anda sügavuse illusiooni.

Arvuti protsessor ei tegele üksi video renderdamisega. Graafikaprotsessorid ehk GPU-d on riistvaralised vasted arvuti keskprotsessoritele ehk CPU-dele, mis sobivad palju paremini video renderdamise keerukuse käsitlemiseks. Protsessorid on loodud suurte ülesannete kiireks ükshaaval toimetulekuks, samas kui GPU-d on mõeldud kümnete kuni tuhandete väikeste ülesannete samaaegseks käsitlemiseks. Video renderdamine on väikeste ülesannete jada, mis muudab GPU selle ülesande jaoks oluliselt sobivamaks.