Mitä on videon renderöinti?

Videon renderöinti on prosessi, jossa tietokone käsittelee tietoja koodatusta tietolähteestä ja käyttää näitä tietoja kuvan tuottamiseen ja näyttämiseen. Tietokonekoodi voi sisältää ohjeita kuvien luomisesta sanatarkasti elokuvan toistamista varten, tai se voi tarjota ohjeita, joita tietokone käyttää mukautetun kuvan, kuten verkkosivun, luomiseen. Videon renderöinti voi olla yksi laitteistoa vaativimmista prosesseista tietokoneelle, varsinkin kun se tehdään reaaliajassa.

Kaikki mitä tietokone näyttää näytöllä, renderöidään reaaliajassa: Tietokone laskee kaiken koodatun tiedon riittävän nopeasti näyttääkseen ja päivittääkseen kuvat ilman havaittavissa olevaa viivettä. Tietokone pystyy kuitenkin renderöimään vain niin paljon monimutkaista sisältöä kerralla, jotta reaaliaikainen renderöintihavainto jatkuu. Termiä renderöinti käytetään videon editoinnissa ja prosessoinnissa kuvaamaan tietokonetta, joka käyttää ylimääräistä aikaa grafiikan renderöintiin ja reaaliajassa toimivan videotoistoversion luomiseen. Esimerkiksi Pixarin tai Dreamworksin tietokoneanimaatioelokuvassa on malleja, jotka ovat liian monimutkaisia tietokone luodaan reaaliajassa, joten tietokone renderöi sisällön etukäteen, jotta se voidaan katsoa myöhemmin reaaliaika.

Valmiiksi tallennetun täyden liikkeen videon lisäksi tietokoneet voivat renderöidä liikegrafiikkaa ja 3D-grafiikkaa. Liikegrafiikka toimii yleensä kaksiulotteisten kohteiden kanssa, kun taas 3D-grafiikka toimii monikulmioiden ja muiden kolmiulotteisten kohteiden kanssa. Liikegrafiikka käyttää yhdistelmää esineitä, kuvia, materiaalia ja animaatiotekniikoita videosisällön luomiseen. 3D-grafiikka eroaa siinä, että tietokone tuottaa videota kolmiulotteisten virtuaaliobjektien ympärillä kolmiulotteisessa tilassa. Esimerkiksi vanhempi pikseli/sprite-videopeli 1980-luvulta käyttää liikegrafiikkaa, kun taas uusi kolmiulotteinen peli nykyaikaisessa järjestelmässä käyttää 3-D-grafiikkaa. Ylimääräinen ulottuvuus ei tarkoita parempaa kuvanlaatua.

Elementtejä, kuten valaistus, varjostus, heijastukset, varjot ja muut visuaaliset tehosteet, lisätään renderoituun videoon lisätasojen kautta. 3D-taiteilijalta olisi hyvin aikaa vievää piirtää uudelleen kohteen varjon sen liikkuessa suhteessa valoon lähde: Sen sijaan tietokone käyttää virtuaaliseen valonlähteeseen ja virtuaaliseen objektiin perustuvia laskelmia a varjo. Virtuaalinen valonlähde ja vastaavat varjot ovat videon eri tasoa. Sekä liike että 3D-renderöinti ovat kaksiulotteisia tilan esityksiä – kerrosten lisääminen molempiin voi antaa illuusion syvyydestä.

Tietokoneen prosessori ei pysty kuvaamaan videota yksin. Grafiikkaprosessointiyksiköt tai GPU: t ovat laitteistovastineita tietokoneiden keskusyksiköille tai prosessoreille, jotka sopivat paljon paremmin videon toiston monimutkaisten ongelmien käsittelyyn. Prosessorit on suunniteltu käsittelemään suuria tehtäviä hyvin nopeasti yksi kerrallaan, kun taas GPU: t on suunniteltu käsittelemään kymmeniä tai tuhansia pieniä tehtäviä samanaikaisesti. Videon renderöinti on sarja pieniä tehtäviä, mikä tekee grafiikkasuorittimesta huomattavasti paremmin soveltuvan tehtävään.