什么是渲染技术?

电影或电视特效是渲染技术的一个重要应用场景，它可以让影片的特效更加逼真、生动、震撼。渲染技术和渲染工具在这个领域中扮演着重要的角色，能够帮助影视制作人员实现各种特效场景的创作。

计算机与视频游戏是渲染技术的另一个重要应用场景，它可以让游戏玩家获得更加沉浸式的游戏体验。渲染技术和工具在这个领域中也扮演着重要的角色，能够帮助游戏开发人员实现逼真的三维场景和角色模型。

实时渲染用于交互式渲染场景，如 3D 计算机游戏，每一帧必须在几毫秒内渲染完成。实时渲染的重点是性能。一些现代实时软件渲染器可以通过使用专门的动态编译和高级指令集扩展来结合广泛的功能集和合理的性能。

离线渲染用于创建逼真的图像和电影，每一帧可能需要数小时或数天才能完成，或用于调试复杂的图形代码。离线渲染旨在生成高质量、照片级逼真的图像，而不是专注于性能。

过去，CPU 上的软件渲染更为常见，但由于其无与伦比的性能、功能和持续创新，图形卡上的硬件渲染已成为无可争议的主导。然而，在某些情况下，软件渲染仍然有用，例如硬件故障、驱动程序损坏、模拟、质量保证和硬件限制。

在神经辐射场（NeRF）模型中，图形渲染技术可以投影和几何操作场景，包括光线投射、光线跟踪和光栅化。体渲染是另一种基本策略，算法确定 3D 空间或图像中每个像素的颜色和密度值，并将它们映射到 2D 图像中的相应位置。视图合成则是一种相反的技术，通过将一系列 2D 图像拟合到物体周围的各自位置来构建 3D 视图。此外，Plenoptic Voxel 创新使用稀疏 3D 网格代替多层感知器神经网络，通过体素插值提高渲染速度，同时保持视觉保真度。

软件渲染不受图形硬件有限能力的限制，可以实现更广泛的功能集和更大的灵活性。一些现代实时软件渲染器通过利用专门的动态编译和高级指令集扩展（如 SSE）来实现合理的性能。尽管硬件渲染由于其无与伦比的性能、功能和持续创新而占据主导地位，但一些人认为，随着 CPU 和 GPU 的融合，软件和硬件渲染之间的界限最终将会消失。

在神经辐射场（NeRF）等技术中，渲染技术可以利用计算机图形学中的各种投影和操作 3D 场景的方法，如光线投射、光线跟踪、光栅化和体渲染等，将原始数据转换为细节丰富的 3D 表示，实现接近原生的性能、快速一致的渲染以及开发者友好的工具。

视角合成技术可以从一系列 2D 图像构建 3D 视图，创建表示对象的半球形布局。这种渲染技术为用户提供了灵活的视角切换和场景探索能力，增强了沉浸式体验。

无论是软件渲染还是硬件渲染，渲染技术都在不断创新和优化，以提供更高的性能和更丰富的功能。随着 CPU 和 GPU 的发展，渲染技术将继续推动计算机图形学的进步，为各种应用带来更加逼真和身临其境的视觉体验。