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Echtzeit-Rendering in 3D

Wenn Sie mit der 3D-Entwicklung in Unity gerade erst anfangen, fragen Sie sich vielleicht, was genau "Rendering" eigentlich ist. Wenn Sie nur gelegentlich 3D-Grafiken nutzen oder gerade Ihre ersten Schritte in der 3D-Produktion machen, haben Sie eventuell den Eindruck, dass das Rendering nicht so einfach wie andere Aspekte der 3D-Grafik zu bewältigen ist.

Glücklicherweise gibt es zahlreiche Dokumentationen über das Rendering in Unity, sodass Sie Ihr Projekt ganz nach Ihren Wünschen verwirklichen können.

Was ist Echtzeit-Rendering in 3D und wie funktioniert es?

Beim 3D-Rendering wird ein Bild basierend auf dreidimensionalen Daten erstellt, die auf Ihrem Computer gespeichert sind. Rendering kann als kreativer Prozess angesehen werden, ähnlich wie Fotografie oder Kinematografie, weil Licht genutzt und letztendlich Bilder produziert werden.

Beim 3D-Rendering wandelt Ihre Computergrafik 3D-Drahtmodelle in 2D-Bilder mit fotorealistischen oder realitätsnahen 3D-Effekten um. Das Rendern kann für ein einzelnes Bild oder einen einzelnen Frame Sekunden oder sogar Tage dauern. Es gibt zwei Hauptarten des 3D-Renderings, wobei der größte Unterschied zwischen ihnen in der Geschwindigkeit liegt, mit der die Bilder berechnet und verarbeitet werden: Echtzeit- und Offline- oder Pre-Rendering.

Beim Echtzeit-Rendering, das am häufigsten für Videospiele oder interaktive Grafiken genutzt wird, werden die 3D-Bilder sehr schnell berechnet. Dadurch scheinen die Szenen, die aus einer Vielzahl von Bildern bestehen, in Echtzeit stattzufinden, wenn Spieler mit Ihrem Spiel interagieren.

Aus diesem Grund spielen Interaktivität und Geschwindigkeit eine wichtige Rolle im Echtzeit-Rendering-Prozess. Wenn Sie zum Beispiel einen Charakter in Ihrer Szene bewegen möchten, müssen Sie sicherstellen, dass die Bewegung des Charakters aktualisiert wird, bevor der nächste Frame aufgerufen wird: die Bewegung muss mit der Geschwindigkeit angezeigt werden, die das menschliche Auge als natürliche Bewegung wahrnehmen kann.

Das hauptsächliche Ziel besteht darin, den höchstmöglichen Grad an Fotorealismus bei einer akzeptablen minimalen Rendering-Geschwindigkeit zu erreichen, die normalerweise 24 Frames/Sekunde beträgt. Das ist das Minimum, das ein menschliches Auge benötigt, um die Illusion von Bewegung zu erzeugen.

Obwohl das Rendering auf zahllosen ausgefeilten Berechnungen basiert, kann moderne Software einige recht einfache Parameter bieten, die Sie nachvollziehen und mit denen Sie arbeiten können. Eine Rendering-Engine ist normalerweise in einer modernen 3D-Engine enthalten und kann erstaunliche Grafiken erzielen.

Echtzeit-Rendering in Unity

real time rendering in unity

Wenn Sie ein interaktives Projekt mit Unity erstellen, können Sie eine packende Atmosphäre erschaffen, die Ihre Spieler begeistert: Von gefälligen, hellen Tagen bis zum grellen Leuchten von Neonreklamen bei Nacht, von vereinzelten Sonnenstrahlen bis zu düsteren nächtlichen Straßen und dunklen Tunneln.

Unabhängig davon, ob Sie ein 2D- oder 3D-Spiel für Mobilgeräte oder Konsolen entwickeln möchten, Unitys Scriptable Render Pipeline (SRP) ermöglicht Ihnen eine fantastische Bildsprache und Optimierungen für die gewünschte Hardware.

Sie können beispielsweise die High-Definition-Render-Pipeline (HRDP) für High-End-PCs und Konsolen oder die LightWeight-Render-Pipeline (LWRP) für Mobilgeräte nutzen.

Lesen Sie mehr über Grafik-Rendering in Unity

Grafik-Updates in der neuesten Unity-Version

Echtzeit-Rendering in 3D und 2D

real time rendering 3D and 2D

Wenn Sie sich noch nicht entschieden haben, ob Sie ein 2D- oder ein 3D-Projekt in Unity erstellen möchten, denken Sie daran, dass Ihnen alle Möglichkeiten offen stehen: Sie können das professionelle Toolset für die Erstellung von jeder Art von 2D- oder 3D-Spiel nutzen oder sogar 2D- und 3D-Elemente kombinieren, um interaktive 2,5D-Erfahrungen zu erstellen.

In Unity können Sie den Sprite-Renderer verwenden, um Sprite-Images in eine 2D- oder 3D-Szene zu rendern. Diese Komponente lässt Sie Bilder als Sprites anzeigen, die Sie sowohl für 2D- als auch für 3D-Szenen nutzen können.

Unity verwendet das Tool "Sorting Layers", um Sprites für Overlay-Priorität in Gruppen zu unterteilen. Außerdem wird "Order in Layer" genutzt, womit auf Sprites desselben Layers konsistente Prioritäten angewendet werden können.

Erfahren Sie mehr über den Unity Sprite-Renderer

Wenn Sie ganz praktisch lernen möchten, wie man ein 2D- oder 3D-Spiel erstellt, können Sie die beiden umfassenden Game-Kits unseres Unity-Content-Teams nutzen: das 2D-Game-Kit und das 3D-Game-Kit. Beide Kits enthalten Mechaniken, Tools, Systeme und Assets, mit denen Sie Ihr Gameplay verwirklichen können, ohne programmieren zu müssen.

Echtzeit-Rendering-Beispiele

Book of the Dead

book of the dead

"Book of the Dead" zeigt, was mit der neuen Scriptable-Render-Pipeline von Unity 2018 möglich ist, die eine verbesserte Anpassbarkeit an Unitys Rendering-Architektur bietet und Entwicklern mehr Kontrollmöglichkeiten einräumt. Unitys Demo-Team, die Entwickler von ADAM und The Blacksmith haben auch Echtzeit-Umgebungsassets verwendet. Alle Assets sind gescannte Echtwelt-Objekte und -texturen.

Erfahren Sie mehr über "Book of the Dead"

Das "Book of the Dead"-Umgebungsprojekt ist jetzt verfügbar

Erfahren Sie mehr über die Concept Art in "Book of the Dead"

ADAM

ADAM

ADAM ist ein Kurzfilm, der vom Unity-Demo-Team mit Unity erstellt und in Echtzeit gerendert wurde. Hierbei wurden Echtzeit-Bereichsbeleuchtung und Physik-Simulationstools mit hoher Wiedergabetreue eingesetzt. Der Kurzfilm wurde schließlich von District-9-Regisseur erweitert.

Erfahren Sie mehr über die Produktion von ADAM

In den Echtzeit-Filmen ADAM EP 2&3 sind viele Unity-Komponenten zusammengekommen, um die Effekte zu erzielen, die so viel Aufmerksamkeit erregt haben. Das Team hinter diesen Filmen nutzte angpasste Shader und Echtzeit-Rendering.

"Dank der Möglichkeit zum Echtzeit-Rendering fühlt es sich nicht einmal nach Arbeit an, wenn ich mich in der Engine bewege." (Nate Holroyd, Lighting Artist)

Lesen Sie die Geschichte hinter "ADAM EP2&3"

Lesen Sie mehr über Rendering und Shading in ADAM EP3

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