Computergrafik
Rendering Quality Versus Speed
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Der Trade-off zwischen Qualität und Geschwindigkeit ist in der Computergrafik ein zentrales Thema. Je nach Anwendung muss der Entwickler eine Balance finden, die entweder die visuelle Qualität oder die Renderzeit priorisiert.
| Cycles | Bild 1 | Bild 2 | Bild 3 | Bild 4 | |
| Qualität | 1 | 10 | 100 | 1000 | Samples Pro Pixel |
| Renderzeit | 1 | 2 | 7 | 44 | Sekunden @ 1920×1080 |
Einfluss-Faktoren:
Die Qualität eines gerenderten Bildes hängt von verschiedenen Faktoren ab:
- Auflösung: Höhere Auflösungen führen zu schärferen Bildern, aber auch zu längeren Renderzeiten.
- Samples Pro Pixel (SPP): Die Anzahl der zu versendenden Lichtstrahlen pro Pixel.
- Light Path Bounces: Die Tiefe wie oft u.a. Lichtreflexionen und -brechungen durch die Szene verfolgt werden.
- Shading und Beleuchtung: Komplexere Beleuchtungsmodelle (z.B. Ray-Tracing) erzeugen realistischere Schatten, Reflexionen und globale Beleuchtung, sind aber auch rechenintensiv.
- Texturen und Materialien: Detaillierte und hochauflösende Texturen erhöhen die visuelle Qualität, benötigen jedoch mehr Speicher und Rechenleistung.
Optimierungstechniken:
Um ein Gleichgewicht zwischen Qualität und Geschwindigkeit zu erreichen, kommen oft verschiedene Optimierungen zum Einsatz:
- Level of Detail (LoD): Weniger detaillierte Modelle werden für weiter entfernte Objekte verwendet.
- Approximationen: Komplexe Lichtberechnungen wie globale Beleuchtung werden durch vereinfachte Modelle ersetzt.
- Denoising: Methoden die nach einem groben Rendering nachträglich das Bildrauschen entfernen (aktuell oft mithilfe von KI).
- Parallelisierung: Nutzung der GPU und Multi-Core-CPUs, um Berechnungen schneller durchzuführen.