渲染和繪圖管線

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

渲染和繪圖管線之间的区别

渲染 vs. 繪圖管線

渲染（render，或称为绘制）在電腦繪圖中，是指以软件由模型生成图像的过程。模型是用语言或者数据结构进行严格定义的三维物体或虚拟场景的描述，它包括几何、视点、纹理、照明和阴影等信息。图像是数字图像或者位图图像。彩現用于描述：计算视频编辑软件中的效果，以生成最终视频的输出过程。 渲染是三维计算机图形学中的最重要的研究课题之一，并且在实践领域它与其它技术密切相关。在图形流水线中，渲染是最后一项重要步骤，通过它得到模型与动画最终显示效果。自从二十世纪七十年代以来，随着计算机图形的不断复杂化，渲染也越来越成为一项重要的技术。 渲染的应用领域有：计算机与视频游戏、模拟、电影或者电视特效以及可视化设计，每一种应用都是特性与技术的综合考虑。作为产品来看，现在已经有各种不同的渲染工具产品，有些集成到更大的建模或者动画包中，有些是独立产品，有些是开放源代码的产品。从内部来看，渲染工具都是根据各种学科理论，经过仔细设计的程序，其中有：光学、视觉感知、数学以及软件开发。 三维计算机图形的预渲染（Pre-rendering 或 Offline rendering）或者实时渲染（Real-time rendering 或 Online rendering）的速度都非常慢。预渲染的计算强度很大，需要大量的服务器运算完成，通常被用于电影制作；实时渲染经常用于三维视频游戏，通常依靠图形处理器（GPU）完成这个过程。. 绘图流水线(Graphics pipeline，亦称绘图管线)是电脑图形系统将三维模型渲染到二维屏幕上的过程。简单地说，当一个在电子游戏或三维动画内的三维模型被创建的时候，绘图流水线就是把该模型转换成屏幕画面的过程。由于这个过程中所进行的操作严重依赖用户所使用的软件、硬件等，因此并不存在通用的绘图流水线。尽管如此，现今存在着类似OpenGL和DirectX的图形接口，将相似的操作统一起来，并把底层硬件抽象化，以减轻程序员的负担。 大多时候，绘图管线都是用硬件实现的。其与现代中央处理器的流水线相似，所有步骤都会以并行的形式运行。 这个过程一般用于实时渲染上。 G.

三维模型

三維模型是物體的三維多邊形表示，通常用電腦或者其它影片設備進行顯示。顯示的物體是可以是現實世界的實體，也可以是虛構的東西，既可以小到原子，也可以大到很大的尺寸。任何物理自然界存在的東西都可以用三維模型表示。 三维模型经常用三维建模工具这种专门的软件生成，但是也可以用其它方法生成。作为点和其它信息集合的数据，三维模型可以手工生成，也可以按照一定的算法生成。尽管通常按照虚拟的方式存在于计算机或者计算机文件中，但是在纸上描述的类似模型也可以认为是三维模型。 三维模型广泛用任何使用三维图形的地方。实际上，它们的应用早于个人电脑上三维图形的流行。许多计算机游戏使用预先渲染的三维模型图像作为sprite用于实时计算机渲染。 现在，三维模型已经用于各种不同的领域。在医疗行业使用它们制作器官的精确模型；电影行业将它们用于活动的人物、物体以及现实电影；电子游戏产业将它们作为计算机与电子游戏中的资源；在科学领域将它们作为化合物的精确模型；建筑业将它们用来展示提议的建筑物或者风景表现；工程界将它们用于设计新设备、交通工具、结构以及其它应用领域；在最近几十年，地球科学领域开始构建三维地质模型。 三维模型本身是不可见的，可以根据简单的线框在不同细节层次渲染的或者用不同方法进行明暗描绘（shaded）。但是，许多三维模型使用纹理进行覆盖，将纹理排列放到三维模型上的过程称作纹理映射。纹理就是一个图像，但是它可以让模型更加细致并且看起来更加真实。例如，一个人的三维模型如果带有皮肤与服装的纹理那么看起来就比简单的单色模型或者是线框模型更加真实。 除了纹理之外，其它一些效果也可以用于三维模型以增加真实感。例如可以调整曲面法线以实现它们的照亮效果，一些曲面可以使用凸凹纹理映射方法以及其它一些立体渲染的技巧。 三维模型经常做成动画，例如，在故事片电影以及计算机与电子游戏中大量地应用三维模型。它们可以在三维建模工具中使用或者单独使用。为了容易形成动画，通常在模型中加入一些额外的数据，例如，一些人类或者动物的三维模型中有完整的骨骼系统，这样运动时看起来会更加真实，并且可以通过关节与骨骼控制运动。.

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电子游戏

电子游戏（或稱為电玩游戏，簡稱電玩；有時直接按英文「video game」翻譯為影像遊戲或電動--遊戲），是指所有依託于電子媒體平臺而運行的交互遊戲。電子遊戲按照遊戲的載體劃分，可分為街機遊戲、掌機遊戲、電視遊戲（或稱家用機遊戲、视--频遊戲以及部份地區稱視--訊遊戲）、電腦遊戲和手機遊戲（或稱行動遊戲），是指人通过电子设备（如电脑、游戏机及手机等）进行的遊戲。西方游戏界往往将电子游戏（Electronic games）细分为影像游戏（Video game）和听觉游戏（Audio game）等，而中文游戏界则习惯一律以「电子游戏」指代。.

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DirectX

DirectX（Direct eXtension，縮寫：DX）是由微软公司建立的一系列專為多媒體以及遊戲開發的應用程式介面。旗下包含Direct3D、Direct2D、DirectCompute等等多個不同用途的子部份，因為這一系列API皆以Direct字樣開頭，所以DirectX（只要把X字母替換為任何一個特定API的名字）就成為這一巨大的API系列的統稱。目前最新版本為DirectX 12，隨附於Windows 10作業系統之上。 DirectX被广泛用于Microsoft Windows、Microsoft Xbox电子游戏开发，并且--能支持这些平台。除了遊戲開發之外，DirectX亦被用於開發許多虛擬三維圖形相關軟體。Direct3D是DirectX中最廣為應用的子模塊，所以有時候這兩個名詞可以互相代稱。 DirectX主要基於C++编程语言实现，遵循COM架構。.

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OpenGL

OpenGL（Open Graphics Library，譯名：開放圖形庫或者“開放式圖形庫”）是用於渲染2D、3D矢量圖形的跨語言、跨平台的應用程序編程接口（API）。這個接口由近350個不同的函數调用組成，用來從簡單的圖形位元繪製複雜的三維景象。而另一种程式介面系统是仅用于Microsoft Windows上的Direct3D。OpenGL常用於CAD、虛擬實境、科學視覺化程式和電子遊戲開發。 OpenGL的高效實現（利用了图形加速硬件）存在于Windows，部分UNIX平台和Mac OS。這些實現一般由顯示裝置廠商提供，而且非常依賴於該廠商提供的硬體。開放原始碼函式庫Mesa是一個純基於軟體的圖形API，它的代码兼容於OpenGL。但是，由于许可证的原因，它只声称是一个“非常相似”的API。 OpenGL规范由1992年成立的OpenGL架构评审委员会（ARB）维护。ARB由一些對建立一个统一的、普遍可用的API特别感兴趣的公司组成。根据OpenGL官方网站，2002年6月的ARB投票成员包括3Dlabs、Apple Computer、ATI Technologies、Dell Computer、Evans & Sutherland、Hewlett-Packard、IBM、Intel、Matrox、NVIDIA、SGI和Sun Microsystems，Microsoft曾是创立成员之一，但已于2003年3月--。.

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