Flächennormalen und Entfernen verdeckter Flächen

Das Rendering kann durch mehrere gängige Schritte beschleunigt werden.

Um das Rendering eines Modells zu beschleunigen, werden verdeckte Flächen häufig entfernen oder außerhalb des Kamerabereichs befindliche Objekte verdeckt.

Jede Fläche, aus der Sie ein Modell erstellen, besteht aus einzelnen Flächen. Flächen sind entweder drei- oder viereckig, und jede Fläche verfügt über eine nach außen und eine nach innen gerichtete Seite. Die Richtung, in die eine Fläche zeigt, wird definiert durch einen Vektor namens Normale. Die Richtung der Normalen gibt die Vorderfläche oder äußere Fläche an.

Flächennormalen bestimmen die Richtung, in der das Licht reflektiert (geleitet) und gekrümmt (Brechungsindex) wird. Wenn die Kamera hinter einer Fläche ist, so ist die Fläche für die Kamera unsichtbar, wird jedoch weiterhin vom Renderer verarbeitet, um Licht zu reflektieren und Schatten zu werfen.

Wenn Sie ein Loch sehen, bedeutet dies üblicherweise, dass die Fläche im Modell physisch fehlt oder von der Kamera weg weist.

Wenn eine Fläche fehlt, müssen Sie sie manuell erneut erstellen. Bei mit 3DFLÄCHE gezeichneten Objekten wird die Richtung der Normalen dadurch bestimmt, wie eine Fläche in einem rechts ausgerichteten Koordinatensystem gezeichnet wird. Wenn Sie die Fläche gegen den Uhrzeigersinn zeichnen, weisen die Normalen nach außen. Wenn Sie sie im Uhrzeigersinn zeichnen, weisen die Normalen nach innen. Alle Flächen sollten auf dieselbe Art und Weise gezeichnet werden.

Anmerkung: Die Normalen von Volumenkörperobjekten sind in der Regel richtig ausgerichtet. Dies kann bei der Erstellung von Modellen für das Rendern hilfreich sein.

Beim Rendern sucht der Renderer nach allen Normalen, die vom Ansichtspunkt aus nach außen gerichtet sind, und entfernt die zugehörigen Polygone. Dieser Schritt wird Rückseitenflächen ausschließengenannt.

Nachdem die Rückseiten entfernt sind, setzt der Renderer einen Z-Pufferalgorithmus ein, um die relativen Abstände entlang der Z-Achse zu vergleichen. Wenn der Z-Pufferalgorithmus ergibt, dass sich zwei Oberflächen überlappen, entfernt der Renderer die Fläche, die theoretisch verborgen wäre. Die gesparte Zeit verhält sich proportional zur Anzahl der Flächen, die aus der Gesamtzahl der Flächen entfernt wurden.

Jedes Objekt in einer Szene wird vom Renderer verarbeitet. Dies gilt auch für Objekte, die sich außerhalb des Kamerabereichs befinden und in der gerenderten Ansicht nicht angezeigt werden. Bei Modellen, die speziell zum Rendern entworfen wurden, wird eine gute Layerverwaltung empfohlen. Wenn Sie Layer mit Objekten deaktivieren, die nicht in der aktuellen Ansicht angezeigt werden, können Sie das Rendering erheblich beschleunigen.