RENDER ZONE

http://www.ontmoeting.nl/renderzone/

homepage

 

Tijdschaal render programma's

* naar de Jaartallen


"Renderen is de kunst om compromissen zoveel mogelijk te verdoezelen".

Uit "Render principes" http://www.ontmoeting.nl

"Those who fall in love with practice without science are like a sailor who enters a ship without a helm or a compass, and who never can be certain where he is going."

Leonardo Da Vinci.

"De natuur overtreedt nooit haar eigen wetten."

Leonardo Da Vinci.

"Can we find the counterpart of the FFT algorithm for computer graphics?"

Turner Whitted

Ray Tracing

"The main limitation of James T. Kajiya's method in practice is that it takes a great deal of computation time."

"A framework for Realistic Image Synthesis", Cornell University

 

Render programma's

Er komen elk jaar weer veel nieuwe startups bij van Render programma's, gewoon omdat universiteiten studenten afleveren, die dit als afstudeeropdracht kiezen. Maar de stap van eenvoudige Ray Tracer naar een goed lopend commercieel product met tientallen opties en mogelijkheden, is een heel ander verhaal. Menigeen probeert zijn gedachtengoed een paar jaar via internet verder te rekken, om daarna zelf een andere richting te kiezen. Een enkel programma en initiatief heeft een iets langere levensduur, maar zonder grote- en goede investeerders zijn ook die gedoemd om onder de algemene maat te blijven van de grote render kanonen. Een aantal lopen jaren door als 'Open Source' programma, met de stille hoop om later ooit nog eens commercieel te kunnen worden. Een pad dat menig programma succesvol heeft afgerond.

 

1946 -> heden

Render Programma's

Render geschiedenis


Eén van de allereerste 'renderingen' uit een ver verleden, Moon en Spencer.

 

Ivan Sutherland (1963) met zijn Sketchpad, een van de eerste grafische communicatie systemen (MIT).

 

 

1963 Fetter Boeing 16

UE4 fantastische animatie film met een enorm groot landschap als 3D model.

Phong Shading

Cornell Box, het meest gebruikte model voor renderprogramma's om testen uit te voeren.

Movieplot GO door Common.

De oppervlakte werd door automatische analyse van elk frame tot stand gebracht (32 seconden).

personen animatie, lopende en bewegende mensen

2D tracking using the WSL tracker. (Top row) Tracking the chest, knees, head, ankles and visible arm. The tracked upper body joints are shown in red, with the head and tracked lower joints points shown in yellow. (Bottom row) Regions used for tracking the ankles, knees, and head are shown. (For interpretation of the references to color in this figure legend, the reader is referred to the web version of this paper.

Uit Temporal Motion Models for Monocular and multiview 3D human body tracking uit 2006.

Rasterizer

Eén van de belangrijkste stappen bij het maken van een rendering: neem de geometrie van het 3D ontwerp en maak er zichtbare pixels van in overeenstemming met de gekozen resolutie.

Computer History Museum Lobby, Mountain View CA, USA.

januari 2011. http://www.computerhistory.org

ca. 1963

DEC engineer Bob Savelle testing PDP-1 Type 30 precision CRT display.

 

ca. 1962. User interacting with an early Computer Aided Design (CAD) program running on a PDP-1 computer.

met printer en pen.

 


Enabling the VRay VFB Render History_Hidden feature

Gepubliceerd op 26 jan. 2015

VRay has a hidden render history feature - 3ds Max

http://vray.info/topics/t0123.asp

Right click on the My Computer icon and select Properties

https://youtu.be/uwQapL7duK8


Renderfarm voor eigen gebruik

Modular Creation

3D render farms & cases from Modular Creation

http://www.3drenderfarm.com/

http://blog.digitaltutors.com/building-a-home-render-farm-without-breaking-the-bank/

http://www.tomshardware.com/reviews/render-farm-node,2340.html

http://www.extremetech.com/computing/75190-build-your-own-render-farm

http://blog.render.st/start-using-a-render-farm/

https://cgcookie.com/tutorial/setting-up-a-renderfarm/

Reddit.com link

http://www.fuchsundvogel.de/blog/2015-02-03-building-your-own-renderfarm

Pixar campus

Render formule

 

Real-Time rendering

Gabriyel Wong en Jianliang Wang

october 14, 2013 door CRC Press

223 pagina's


The Dot Product in Detail - Interactive 3D Graphics

febr. 2015

https://youtu.be/YyNnK0T0w9o


Baking - Interactive 3D Graphics

febr. 2015

https://youtu.be/QFh9P0t4tbM


JAARTALLEN

 

1946 Moon en Spencer met hun eerste 'Radiosity' renderingen van een lege kamer.

1960 William Fetter z'n computer graphics voor het interieur ontwerp van Boeing's cockpit. "Computer Graphics" van het eerste uur. Human Figure 1968 Lightograph Museum.

1967 Verborgen lijn algoritmes render programma, Appel.

1976 Steven Coons (MIT) wiskundige onderbouwing van 3D modellen. Surfaces for Computer-Aided Design of Space Forms.

1961 John Whitney, 'Cagtalog’, developed as a scientific tool.

1968 Eerste complexe object, dat ooit is gerenderd.

http://www.firstrendering.com/first-rendering-a-
history-of-3d-rendering-romney-erdahl-catmull-blinn.html

* 1968 Ray Casting en Ray Tracing Algorithm door Arthur Appel.

1968 Verborgen lijn algoritmes render programma, Watkins

1968 Een van de eerste complexe renderingen. In animatie te zien.

firstrendering link

1970 Xeroxs maakt commerciële framebuffers.

1970 Start van Pixar's RenderMan (Universiteit van Utah).

1971 Gouraud, diffuse lighting, continuous shading of curved surfaces.

1971 Goldstein en Nagel Ray Tracing uitgebreid.

1972 Atari releases PONG, a popular version of ping-pong table tennis.

1973 Phong Shading.

1974 Texture mapping en Z-buffering Catmull.

1975 De Utah Teapot ook wel Newell teapot wordt geïntroduceerd als 3D model om renderingen op uit te voeren.

1975 Phong specular lighting.

1976 John Warnock at Evans & Sutherland (computer graphics company) developed interpreter for 3D database.

1976 Eerste computer animatie Futureworld.

1976 Bump mapping, Torrance-Sparrow light reflection model.

1977 Anti-aliasing, Crow.

1978 Shadow buffer en Bump mapping.

* 1979 Dr. Ed Catmull wordt door George Lucas aangetrokken om o.m. een film editing systeem te ontwerpen: Pixar werd als Graphics Group opgericht, een onderafdeling van Lucasfilm.

1979 Kay en Greenberg Ray Tracing met transparantie.

1979 Whitted "Improved Illumination Model for Shaded Display".

1980 Whitted: Ray Tracing.

1980 Ray Tracing in Whitted's CACM artikel. Nog dagelijks actueel.

1980 De 'huis' computer doet zijn intrede en games worden mogelijk dankzij grafische kaarten.

1981 Moon and Spencer, The Photic Field, MIT PRess, Cambridge.

1984 Radiosity en Octree Ray Tracing.

1984 PostScript language released to the market with 'Level 1'.

http://www.prepressure.com/postscript/basics/history

1984 Shade trees, Cook.

1985 Radiosity, Cohen, Goral, Torrance et al.

1985 Noise funtion for realistic textures of marble, water waves, fire etc., Perlin

* 1986 Mental Images opgericht.

* 1986 Steve Jobs verlaat Apple even en neemt de Graphics Group (Pixar) over van Lucasfilm.

1986 Kajiya et. al. met algemene render vergelijking.

1987 Heckbert met realistisch renderen.

1987 Wallace et al, Two Pass Solution to the Rendering Equation. Synthesis of Ray Tracing and Radiosity Methods. Siggraph '87.

1988 Cohen et. al (Siggraph '88) Raidiosity examples.

1988 Volume rendering, Drebin et al., Levoy.

1990 RenderMan van Pixar.

1990 De grafische kaart technologie barst los en gaat diverse interesse gebieden op

1992 OpenGL (Open Graphics Language) doet zijn intrede om rust te scheppen in de manier waarop grafische processen kunnen worden verwerkt. OpenGL draait op elke hardware en is voor zowel 2D als 3D berekeningen geschikt. Het is in wezen de moeder van alle daarna komende API's.

1993 Z-culling.

De z-coordinaat wordt in een z-buffer opgeslagen, waarbij het dichtst bijzijnde voorop komt. De diepte indruk met verborgen onzichtbare objecten wordt z-culling genoemd.

1993 De eerste boeken over render principes Cohen en Wallace (Radiosity and Realistic Image Synthesis)

1995 Photon mapping, Henrik Wann Jensen (Deen) Professor Universiteit van Californië

Photon maps zijn niet gebonden aan een patent.

http://www.3d-sphere.com/software/interview-with-
henrik-wann-jensen-and-thomas-teger-from-luxion

1995 Glassner brengt render encyclopedie uit.

1996 3dfx's Voodoo grafische kaart zet de standaard om grafische processen te versnellen, samen met OpenGL API.

1996 Light field rendering, Levoy and Hanrahan.

* 1997 Chaos Group introduceerde V-Ray.

1997 Arnold renderer werd uitgebracht. Ontwerper Jajardo (24 jaar) schreef zijn eigen render programma.

1997 Metropolis Light Transport.

1997 De eerste natuurkundig (fysisch juiste) renderingen van Greenberg e.a.

1997 Radiosity algoritme van Keller (Siggraph '97).

2000 3dfx's leven is niet lang, het werd al snel door NVIDIA ingelijfd. Naast de OpenGL standaard API komt er nu ook een Microsoft variant DirectX.

2000 Realistic Raytracing Peter Shirley, Massachusetts.

2001 Realistic Image Synthesis Using Photon Mapping, Henrik W. Jensen.

2001 Edwin Catmull ontvangt een oscar voor film rederingen in Pixar's RenderMan.

Catmull heeft ook Z-buffering, texture mapping en bi-cubic oppervlak weergave methoden op zijn naam staan

* 2002 Renderman Ray Tracing.

2002 "Ray Tracing on Probrammable Graphics Hardware" van Purcell (et al) schud de renderwereld wakker door het vaste pijplijnen door programmeerbare vertex te vervangen. Waarmee Ray Tracing met GPU's mogelijk wordt.

2002 Fundamentals of Computer Graphics, Peter Shirley, Massaschusetts.

2004 Na vier jaar ontwikkelingswerk komt de eerste demonstratie op Siggraph 2004 van Modo Luxology. De ontwikkeling werd door dezelfde groep mensen gedaan, die ook de 3D LightWave 3D van Newtek hadden ontwikkeld. Een algemene Physically based Ray-Tracer.

2004 NVIDIA komt met 'Gelato' de allereerste render software speciaal voor de GPU. En in hetzelfde jaar publiceert Martin Christen (Universiteit Applied Science Bazel) zijn GPU gebaseerde Ray Tracer.

* 2005 Ray Tracer RT geïntroduceerd op Siggraph 2005 voor BRL-CAD.

2005 Game ontwikkelaars hebben meer programmeerbare Shaders nodig om vooruit te komen. Nieuwe API's verschijnen en uitbreiden om de GPU een nog dominantere rol te laten spelen. Daarmee de weg openend naar het renderprogramma dat geheel en al met de grafische kaart werkt. Dat werd eerst de GPGPU's en ook de vendor lockin CUDA.

2006 de MacPro Power Mac G5 wordt geïntroduceerd.

* 2006 Disney bereikte een accoord met Pixar voor overname/fusie voor 7,4 miljard dollar.

* 2007 NVIDIA neemt Mental Images over

* 2007 NVIDIA komt met CUDA voor snellere GPU / data verwerking

2011 Andres M. Glassner met Principles of Digital Image Synthesis. Inmiddels een Google book, als PDF te downloaden met 1400 pagina's.

2012 Pixar build massice Intel and racksaver-based Renderfarm. Bestaande uit 1024 Intel Xeon processoren.

Creativeplanetnetwork link

* 2013 Lagoa introduceert Cloud based renderer

2013/2014 NVIDIA brengt z'n K6000 GPU uit met 12 GB VRAM. AMD brengt zijn FirePro W9100 met 16 GB VRAM geheugen op de markt. Daarmee de weg openend voor render programma's om ook de grotere zwaardere 3D renderingen geheel en al door de grafische kaart te laten uitvoeren.

2013 De tweede generatie Mac Pro komt op de markt met 2 AMD grafische kaarten en vrijwel geen uitwisselbaarheid, zoals bij de eerste generatie werkstations wel het geval was. Video kaarten zijn niet door andere (NVIDIA) te verwisselen.

* 2014 Google neemt Zync. cloud based rendering over

* 2015 Autodesk A360 Cloud Rendering

2015 Apple komt met Metal als nieuwe API, die de functies van OpenGL en OpenCL moet gaan combineren en vervangen. In eerste instantie voor iOS bedoeld, maar later ook voor de complete Mac OSX computerlijn. Metal brengt ook een nieuwe Shading taal mee gebaseerd op C++11.

De Khronos Group brengt Vulkan uit, een API die OpenGL moest gaan vervangen, maar op het laatste moment is toch voor een iets gewijzigde opzet gekozen. Het doel van Vulkan is 3D grafische toepassingen Realtime te laten verlopen. Vulkan draait evenals Direct3D en Mantle op de CPU. De toekomst voor OpenGL en Vulkan is ongewis.

https://en.wikipedia.org/wiki/Vulkan_(API)

Officiële verschjningsdatum Vulkan februari 2016.

Mac OSX

"I' am sorry to tell that we currently do not support OSX."

https://forum.nvidia-arc.com/showthread.php?14698-Iray-Client-for-OSX

Al deze veranderingen (en die bij Apple met Intel Graphics en enkele AMD uitvoeringen) maken het voor render fabrikanten des te lastiger om cross platform te blijven werken.

Twinmotion geeft openlijk toe dat haar programma (Ka-Ra is inmiddels van Abvent Frankrijk) alleen op Windows wordt uitgebracht en dat een MacOSX zal worden overwogen, zodra Apple daartoe de geschikte hardware in zijn computerlijn (opnieuw) aanbrengt.

2013/2016 In de recessie komen er elke paar maanden nieuwe render programma's op de markt bij. Die allemaal een deel van de render- en Game markt voor zich willen opeisen. Inmiddels zijn er al enkele omgevallen of overgenomen. De algemene teneur is dat de ontwikkelings (kosten) van de render programma's op een laag pitje komen te staan. Evenals de broodnodige begeleiding in de vorm van een goede handleiding over het product.

2016

Volgende generatie OpenGL in de vorm van Vulkan API van de Kronos Group speciaal afgestemd op 3D graphics. Meerdere CPU cores kunnen tegelijk ingezet worden.

OpenCL lijkt het aangewezen API voor de toekomst, alleen Apple heeft een andere weg gekozen en wil Metal naar voren halen, waardoor render ontwerpers voor een nieuw dilema worden gesteld om hun software toch crossplatform te kunnen uitbrengen. Apple is notabene de ontwikkelaar van OpenCL. Maar netzoals Microsoft (met DirectX 12) wil men dergelijke belangrijke ontwikkelingen ZELF hebben en maken. In plaats van te kiezen voor Open Source en universeel toepasbaar. Daarmee het voor ontwikkelaars veel lastiger makend.

http://www.nvidia.com/object/iray-features.html

2016 NVIDIA komt met Iray renderer de technologie werd ondermeer verkocht aan 3ds Max, Cinema 4D, Autodesk's Maya en Rhino.

Voor distributed rendering is er de NVIDIA Iray Server software. Deze is geschikt om als renderfarm te functioneren of als netwerk renderer bij bedrijven. Het creatieve proces wordt versneld omdat de Preview razendsnel wordt uitgerekend, waardoor een simpele laptop ook in staat moet worden geacht om middels de server de meest krachtige renderingen zichtbaar en uitvoerbaar te maken. Platformen zijn Windows en Linux.

Alle rekeneenheden van zowel de CPU als de GPU in het netwerk worden benut. Uiteraard kan ook één of meerdere VCA's ingezet worden.

http://www.nvidia.com/object/nvidia-iray.html

2016 NVIDIA brengt de Streaming techniek met Quadro, Tesla of Grid professionele GPU's om de render uitkomst van de computers in het netwerk (CPU & GPU) te streamen. (Op dit moment [midden 2016] worden nog geen Pascal kaarten zoals de 1080 ondersteund, volgt nog). Het netwerk dient 100 Mb/s te zijn. Het werkt alsof er een soort super computer en renderer aanwezig is met een minimale tijdvertraging voor de render uitkomst. Streamen gebeurt met het H.264 video protocol of met de diverse afbeeldings formats. Computers en GPU's (Fermi en hoger) van de laatste paar jaar zijn prima als ondersteuning in het netwerk op te nemen. Waarbij gemengde grafische kaarten geen probleem is.

Deze opzet is op dit moment al te gebruiken voor: 3ds Max, Rhino, Cinema 4D en voor DAZ Studio. Licentie bedraagt $ 295,- per jaar per computer.

https://forum.nvidia-arc.com/forum.php forum met ondermeer Iray Server

 

Vervolg tijdschaal per rendermerk


homepage

omhoog