Vergleich und Evaluation von Real-Time- und Offline-Rendering

Abstract

Für Bild- und Filmproduktionen wird fast ausschließlich das Offline-Rendering verwendet, welches mit teils hohen Rechenzeiten für ein einzelnes Bild verbunden ist, während Videospiele oder andere Echtzeitanwendungen ihre Bilder mit Realtime-Rendering innerhalb von wenigen Millisekunden berechnen müssen. Mit Realtime-Renderings geht ein Qualitätsverlust einher, da nicht alle Bildberechnungen schnell genug realistisch ausgeführt werden können. Dieser Qualitätsunterschied scheint allerdings stetig kleiner zu werden, sodass mittlerweile auch für einige Filmproduktionen Realtime-Rendering verwendet wird. Um Realtime- und Offline-Rendering wissenschaftlich zu vergleichen und zu evaluieren, wird in dieser Arbeit folgendes Vorgehen gewählt: 3D-Modelle werden mit verschiedenen Workflows geshadet, gerendert und in eine Echtzeit-3D-Anwendung integriert. Dadurch werden Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen Realtime- und Offline-Rendering-Workflows aufgezeigt und analysiert. Mit Realtime- oder Offline-Rendering generierte Bilder und reale Bilder werden in einer Umfrage nach Realismusgrad und wie sehr sie optisch ansprechend sind, bewertet und evaluiert, um herauszufinden, wie deutlich die Unterschiede zwischen den beiden Rendering-Techniken sind und welche Unterschiede relevant sind. Eine Auto-Konfigurator-Anwendung dient als Beispielanwendung, mit der einerseits die verschiedenen Workflows getestet und andererseits der Nutzen von Offline-Renderings an einem Anwendungsbeispiel abseits der Bild- oder Filmproduktion geprüft wird.