Render Là Gì? Render Có Vai Trò Quan Trọng Như Thế Nào?

Render là gì? Render không còn là một khái niệm xa lạ đối với những người làm thiết kế đồ họa. Bởi đây là bước quan trọng mà các nhà thiết kế cần thực hiện để có thể đưa sản phẩm thiết kế của mình đến gần hơn với mọi người. Nếu bạn vẫn chưa rõ lắm về Render và muốn tìm hiểu kỹ hơn về nó, thì hãy xem bài viết này nhé.

Render là gì? 

Render hay Rendering còn được biết đến là kết xuất đồ họa, nó là quá trình chuyển đổi một hình ảnh hai chiều hoặc ba chiều do các chương trình ứng dụng tạo ra từ một mô hình hoặc các mô hình thành hình ảnh 3D, một nhân vật hoạt hình hoặc một cảnh phim cụ thể. Render là một chủ đề con chính trong đồ họa máy tính ba chiều (3D Computer Graphics).

Trong thực tế, nó luôn được liên kết với các chủ đề khác. Kết xuất là bước quan trọng cuối cùng trong việc tạo giao diện cuối của các mô hình và hoạt ảnh trong “quy trình xử lý đồ họa”. Từ năm 1970 đến nay, Render đã trở thành một chủ đề riêng do sự phức tạp ngày càng cao của đồ họa máy tính.

Nếu bạn làm trong lĩnh vực đồ họa, bạn không thể không biết Render là gì. Kết xuất được sử dụng trong máy tính và trò chơi điện tử, phim, mô phỏng hoặc các hiệu ứng đặc biệt, trong hình tượng hóa thiết kế và trên TV, mỗi công cụ này sử dụng một tập hợp các tính năng và kỹ thuật khác nhau. 

Đây là một công đoạn quan trọng nhất trong quy trình xử lý đồ họa để cho ra đời những sản phẩm chất lượng cao với đồ họa đẹp mắt. Để kết xuất nhanh chóng và mượt mà, cần phải có các máy tính workstation chuyên về đồ họa mạnh mẽ.

>> Xem thêm: Máy Trạm Workstation là gì?

Công dụng của Render là gì?

Hiển thị 

Kết xuất đồ họa mô tả cách một bản vẽ sẽ xuất hiện khi được xây dựng vào một cấu trúc. Kết xuất là một chế độ xem cụ thể của mô hình 3D đã được chuyển đổi thành hình ảnh thực tế trong thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính (CAD). Nó bao gồm cả các hiệu ứng ánh sáng cơ bản như đổ bóng và các hiệu ứng phức tạp hơn như phản xạ và khúc xạ. Render cũng có thể gồm việc sử dụng các kết cấu cho một số bề mặt.

Chuyển đổi

Render giúp chuyển đổi bất kỳ nội dung được mã hóa nào sang định dạng cần thiết để xem hoặc in. Mặc dù thuật ngữ này thường được kết hợp với hình ảnh nhất, nhưng nó cũng có thể đề cập đến bất kỳ loại dữ liệu nào. Khi một trang HTML có văn bản và đồ họa được hiển thị, nó được cho là “kết xuất”.

Nguyên tắc hoạt động của Render là gì? 

Quá trình Render bắt đầu với việc bổ sung kết cấu bitmap (Bitmap Textures) hoặc kết cấu bề mặt mô tả các quy luật toán học (Procedural Textures) tạo hiệu ứng bề mặt, bố trí ánh sáng và vị trí tương đối với các vật thể khác sau khi hình ảnh sơ đẳng (thường là bản phác thảo khung lưới) được hoàn thành. 

Kết quả cuối cùng sẽ là một bức ảnh mà khách hàng, hoặc người xem dự định hoặc muốn nhìn thấy.

Một số hình ảnh (khung hình) phải được hiển thị cùng một lúc cho hoạt ảnh chuyển động và những hình ảnh này được nối với nhau bằng một chương trình ứng dụng có khả năng tạo hoạt ảnh. Hầu hết các chương trình phần mềm chỉnh sửa hình ảnh 3D đều có khả năng này.

Phân loại Render 

Để biết được các phân loại của Render là gì, hãy xem phần dưới đây:

Pre-Rendering

Trong môi trường mà tốc độ không quan trọng, các phép tính hình ảnh được thực hiện bằng cách sử dụng các đơn vị xử lý trung tâm đa lõi thay vì phần cứng đồ họa chuyên biệt như Real-time Rendering. Kỹ thuật kết xuất này được sử dụng phổ biến nhất trong hoạt hình và hiệu ứng hình ảnh, trong đó các hiệu ứng ảnh thực phải có chất lượng cao nhất.

Real-time Rendering

Đây là kỹ thuật kết xuất tiên tiến bạn không thể không tìm hiểu nếu muốn hiểu tất tần tật về Render là gì. Đây là kỹ thuật được sử dụng trong các trò chơi tương tác và đồ họa để tạo ra hình ảnh với tốc độ nhanh chóng. Vì sự tương tác của người dùng cao trong những môi trường này, nên cần phải có hình ảnh trực quan theo thời gian thực. Hiệu suất của loại Render này đã được cải thiện bằng phần cứng đồ họa chuyên dụng và việc biên dịch trước các thông tin có sẵn. 

Đặc trưng của Render là gì?

Một số đặc điểm có thể nhìn thấy của hình ảnh được kết xuất có thể giúp người ta hiểu được nó. Việc tìm kiếm các phương pháp để mô phỏng hiệu quả các tính năng này là động lực thúc đẩy quá trình nghiên cứu và phát triển kết xuất. 

Một số phương pháp sẽ liên quan trực tiếp đến các thuật toán và kỹ thuật cụ thể, trong khi những phương pháp khác xuất hiện đồng thời trong quá trình tìm kiếm. Nhiều thuật toán Render đã được nghiên cứu và phần mềm Render có thể sử dụng nhiều kỹ thuật kết xuất khác nhau trong quá trình Render để đạt được hình ảnh cuối cùng. 

Vậy những kỹ thuật để Render là gì?

Việc tái tạo từng tia sáng trong một cảnh là không thực tế và tốn thời gian. Ngay cả việc xác định một phần đủ lớn để tạo ra một hình ảnh cũng sẽ mất rất nhiều thời gian nếu quá trình lấy mẫu không được rút ngắn một cách khéo léo và thông minh. Vì những lý do ở trên, bốn phương pháp kết xuất đã được phát triển để đáp ứng nhiều loại yêu cầu khác nhau.

Phương pháp tạo điểm ảnh đòi hỏi kết xuất đường quét màn hình, cân các đối tượng trong khung cảnh và kết xuất chúng để tạo ra một hình ảnh mặc dù không có phương tiện để kiến tạo hiệu ứng Perspective của một góc nhìn. Đây là một kỹ thuật nếu bạn muốn hiểu rõ Render là gì, bạn nên chú ý. 

Kỹ thuật chiếu tia sáng tái tạo cảnh như được nhìn từ một góc độ cụ thể, tính toán hình ảnh quan sát được dựa trên hình học và các định luật quang học cơ bản về cường độ phản xạ của ánh sáng. Hoặc sử dụng các kỹ thuật Monte Carlo để giảm nhiễu (làm cho hình ảnh rõ ràng hơn). 

Kỹ thuật dò tia la một phiên bản tổng quát hơn của chiếu tia sáng thường sử dụng các kỹ thuật Monte Carlo để đạt được kết quả giống như thật hơn với tốc độ nhanh hơn gấp nhiều lần.

Render có vai trò như thế nào trong thiết kế đồ họa?

Tìm hiểu Render là gì, ta biết có hai quy trình chính trong thiết kế đồ họa: thiết kế trên phần mềm và kết xuất thành sản phẩm cuối cùng. Trong giai đoạn thiết kế, các nhà thiết kế (designer) sử dụng các công cụ do phần mềm thiết kế đồ họa cung cấp để xây dựng mô hình, thêm hiệu ứng, màu sắc, ánh sáng,… 

Sản phẩm được tạo ra trong quá trình thiết kế sẽ được lưu vào Project theo định dạng và cấu trúc chặt chẽ của phần mềm. Các Project thường có kích thước rất lớn vì chúng chứa một số lượng lớn các tệp dữ liệu chưa được nén và chưa được xử lý. 

Có nghĩa là, mặc dù các nhà thiết kế có thể xem trước kết quả cuối cùng của quá trình thiết kế bằng cách sử dụng các tính năng của phần mềm, các Project vẫn không phù hợp với đại đa số mục đích như thương mại hoặc phục vụ cho người dùng cuối. Đó là lý do người ta cần biết Render là gì và công dụng của nó.

Việc xem trước các hiệu ứng phức tạp, chẳng hạn như những hiệu ứng được sử dụng trong làm phim, đòi hỏi phải thực hiện tất cả các quá trình xử lý trong thời gian thực, điều này làm quá tải máy tính và không thể hiển thị đầy đủ kết quả của quá trình xử lý.

Những vấn đề này là lý do cho sự tồn tại của Render. Nếu biết Render là gì và kết hợp tất cả các hiệu ứng, lớp phủ và xử lý ánh sáng trong quá trình Render. Kết quả cuối cùng được tạo thành sẽ được lưu dưới dạng một tệp sản phẩm duy nhất đồng thời được tối ưu hóa, hoàn thiện và sẵn sàng để sử dụng ngay khi bạn cần. Nhờ sự hữu ích này, kết xuất đồ họa (Render) ngày càng được sử dụng rộng rãi trong đồ họa.

Nên chọn Render bằng GPU hay CPU?

Lựa chọn Render bằng CPU hay GPU để sử dụng để kết xuất thường là nỗi băn khoăn của nhiều người. Thông thường, cách lựa chọn Render bằng CPU hay GPU được xác định bởi nhiều yếu tố, bao gồm cả việc bạn cần kết xuất đồ họa, Render hình ảnh, Render video, khối 3D hay đơn giản là phim. Nếu bạn đã hiểu rõ về Render là gì và thắc mắc nên chọn Render bằng GPU hay CPU thì phần dưới đây sẽ là gợi ý dành cho bạn.

>> Xem thêm: GPU là gì?

Bạn nên sử dụng GPU để hiển thị các mảng và đồ họa 3D thay vì các phần mềm như After Effects hoặc 3dx Max. Nếu bạn là dân đồ họa dành phần lớn thời gian để tạo ra các sản phẩm mới từ các hiệu ứng và công cụ thiết kế sáng tạo, bạn nên tập trung vào GPU để có thể kết xuất nhanh hơn.

Đối với các biên tập viên chủ yếu làm việc với phim để cắt phim, nguồn dữ liệu phải rất lớn, vì quá trình dựng hình chủ yếu sử dụng tài nguyên CPU. CPU hoạt động gần hết công suất trong quá trình Render, điều này giải thích tại sao máy tính gần như hoàn toàn chậm lại. Vì thế tùy thuộc vào mục đích Render là gì, bạn nên chọn phương thức Render phù hợp nhất với khả năng của mình.

Hiện tại, hầu hết các phần mềm thiết kế sẽ hỗ trợ dựng hình trực tiếp ngay trong phần mềm. Tuy nhiên, việc kết xuất trực tiếp như vậy mất nhiều thời gian và làm bạn không thể thực hiện bất kỳ công việc song song nào trên máy trong thời gian kết xuất. Điều này vô cùng bất tiện và đôi khi có thể gây ảnh hưởng đến sản phẩm mà chúng ta kết xuất nếu GPU và CPU của máy không đáp ứng được các yêu cầu tối thiểu. 

Điểm khác biệt giữa Render bằng GPU và CPU

Sau khi đã hiểu rõ Render là gì, ta hãy cùng đi tìm hiểu điểm khác biệt giữa Render bằng GPU và CPU là gì nhé.

• Tốc độ kết xuất của GPU sẽ nhanh hơn CPU. Tuy nhiên, CPU sẽ vượt trội hơn GPU về chất lượng hình ảnh và độ chính xác khi hiển thị.
• Một GPU có thể tương đương với năm CPU về tốc độ xử lý đồ họa. Nhờ đó, chi phí kết xuất GPU sẽ giảm đi đáng kể.
• Tốc độ xử lý nhanh của GPU khiến nó trở nên lý tưởng cho các tác vụ yêu cầu kết quả thời gian thực, chẳng hạn như trò chơi điện tử hoặc mô phỏng.

Như vậy, dựa trên những thông tin tổng quan và khái niệm về Render, có thể thấy rằng render bằng GPU hiện đang là lựa chọn có lợi hơn. Tuy nhiên, trong thực tế, nó không phải là tuyệt đối. Do đó, việc lựa chọn CPU hay GPU để kết xuất phụ thuộc vào tính chất công việc.

Những lưu ý khi dùng Render là gì?

Kết xuất đồ họa là một trong những tác vụ tiêu tốn nhiều tài nguyên nhất trên máy tính, vì nó có thể buộc cả GPU và CPU phải hoạt động hết công suất và tiêu thụ bộ nhớ gần như không giới hạn tùy thuộc vào tốc độ và độ phức tạp của sản phẩm. 

Do đó, khi kết xuất, bạn không nên sử dụng đồng thời các tính năng khác của hệ thống và cần có hệ thống làm mát hiệu quả để tránh làm giảm tuổi thọ linh kiện. Bên cạnh đó, để tăng tốc độ xử lý khi render bằng CPU, nên chọn các dòng CPU chuyên dụng như AMD Threadripper, Intel Xeon với số nhân lớn, thiết kế chịu tải đặc biệt, hỗ trợ nhiều RAM. 

Nếu bạn hiểu rõ Render là gì và muốn Render bằng GPU bạn nên dùng các dòng NVIDIA Quadro và AMD Firepro có VRAM lớn hơn và trình điều khiển chuyên dụng. Một máy tính, cho dù mạnh mẽ đến đâu, cũng không thể kết xuất nhanh chóng với khối lượng công việc lớn hoặc chuyên biệt. 

Vì vậy, một tùy chọn là kết nối nhiều máy tính hay phần cứng lại với nhau để tăng sức mạnh xử lý kết xuất là một điều nên được cân nhắc. Doanh nghiệp có thể tự thiết lập các Render Farm hoàn toàn bằng cách sử dụng hệ thống máy tính nội bộ của họ để chạy các phần mềm tương thích như Corona hoặc Vray.

Một số công cụ kết xuất đồ họa phổ biến

Có hàng tá công cụ Render trên thị trường và việc quyết định sử dụng công cụ nào có thể khó khăn. Bất kỳ phần mềm 3D nào bạn sử dụng trong quy trình làm việc của mình sẽ bao gồm công cụ Render của riêng nó. Chúng hỗ trợ bạn tự khám phá để đạt được kết quả mong muốn, nhưng chúng có một số hạn chế. Vậy các công cụ Render là gì?

Dưới đây là một số ví dụ:

• V-Ray là một công cụ nổi tiếng. Nó rất linh hoạt vì nó có thể sử dụng cả kết xuất CPU và GPU và có sẵn cho Blender, Maya và hầu như bất kỳ bộ ứng dụng 3D nào khác ngoài đó.
• Corona: là một công cụ được sử dụng rộng rãi khác. Nó cực kỳ mạnh mẽ, nhưng nó chỉ có trong 3DS Max và Cinema 4D.
• Pixar đã phát triển và sử dụng RenderMan cho tất cả các bộ phim của họ. Nhiều hãng phim lớn khác cũng sử dụng nó. Nó có sẵn dưới dạng trình cắm trực tiếp cho Maya cũng như một sản phẩm độc lập cho máy tính Windows, Mac và Linux.

Lời kết 

Bài viết về “Render là gì? Render có vai trò quan trọng như thế nào?” của chúng tôi đã đem đến cho bạn những thông tin và kiến thức cơ bản nhất về kết xuất đồ họa (Render). Hãy ghé thăm Máy Chủ Sài Gòn thường xuyên để cập nhật thêm nhiều bài viết hay nhé. Nếu cần được hỗ trợ, tư vấn về các sản phẩm máy chủ, máy trạm, CPU, GPU… của chúng tôi, hãy liên hệ qua Hotline: 0976.638.715 hoặc Email: kinhdoanh@maychusaigon.vn.