파이날렌더는 최신 레이트레이싱 시스템의 3D맥스를 위한 렌더러이다. 디퓨즈와 논디퓨즈 라이트 상태를 물리적으로 계산하는 파이날렌더는 뛰어난 퀄리티의 이미지를 생성해 낼 수 있다. 사진실사적 라이트 디스트리뷰트를 이용하는 방법을 글로발 일루미네이션이라고 한다.
레이트레이싱과 강력한 병렬 렌더링 테크닉으로 파이날렌더러는 사용자들에게 최소한의 시간에 이러한 렌더링 효과를 얻을 수 있게 해준다. 파이날렌더는 3D맥스와 그 안의 거의 모든 모듈에 결합하여 완전한 레이트레이싱 시스템의 역할을 한다. 라이트들와 분위기 연출을 위한 효과들과 매터리얼들이 향상된 것을 확인할 수 있는 것이다.

파이날렌더의 적용범위

파이날렌더는 매터리얼 타입이다. 하지만 결과물을 위해 어떤 것에도 이것을 적용시킬 필요가 없다. 파이날렌더의 글로벌 일루미네이션 렌더링은 이차,삼차 그리고 더 높은 바운스가 적용된다. (시각적 질과 효과를 위해서 바운스의 수를 세트할 수 있다.)
이 렌더러는 글로벌 일루미네이션을 받게 디자인된 오브젝트의 스캔라인 이미지에 적용된다. 좀 더 발전된 효과를 위해 파이날 렌더 레이트레이서는 선택된 오브젝트에 파이날렌더러 매트리얼를 적용한다.

포함된 기능들

아래에 표는 파이날렌더에 의한 3D맥스의 새로운 기능들이다.

그 밖에 기능들

파이날 렌더는 가장 빠른 레이트레이싱 시스템일 뿐만아니라 LumaObject라는 가장 성공적인 일루미네이션 플러그인들도 포함하고 있다. LumaObject는 두 가지 새로운 라이트 타입을 제공하는데 fRObjectLight와 fRParticleLight 가 그것들이다. LumaObject 는 오브젝트들에게 빛 발산을 가능하게 하고 오브젝트의 타잎에 제한없이 LumaObject가 되게 한다. 이것에 제공되는 다른 잇점은 렌더타임을 개선시킬 수 있는 fake 글로벌 일루미네이션의 옵션을 제공한다는 것이다.
특별한 라이트 바운싱 모드는 오브젝트를 실제 라이트 반사기로 변화시키고 그 결과물이 Radiosity 나 GI렌더링 처럼 보이게 할 수 도 있는 경우도 있다. 이 기능은 LumaObject가 글로발 일루미네이션에 관계된 긴 렌더시간에 대한 문제를 용이하게 만들어 준다.

여러 가지 볼륨들

파이날렌더같은 레이트레이싱 시스템이 모든 시각적 현상에서 작동되게 하기 위해서는 정확하게 조절되어야 한다. 라이트들과 매터리얼들이 모든 레이트레이싱 시스템에서 큰 역할을 하지만 볼륨라이트 과 분위기 효과들도 사실적인 이미지 연출에 중요한 부분을 차지한다. 이와같은 효과들을 조절하기 위해 발전된 volumetric cebas plug-in인 BunchOfVolumes 는 파이날렌더러 레이트레이싱 시스템의 핵심부분으로 결합이 되어있다. 볼륨라이트 효과들은 쉽게 일반적인 3D맥스의 명령들로 첨가가 될 수 있다. 이 파이날렌더 볼륨라이트의 특이한 기능중의 하나가 3D맥스에서 렌더이펙트로 만들어 질 수 있다는 것이다.

이 볼륨라이트 효과들은 거의 실시간으로 볼륨효과가 변화할 때마다 복잡한 장면을 렌더할 필요없이 실행이 가능하다. 파이날렌더러는 볼륨효과의 렌더링 속도의 개선뿐 아니라 일반 볼륨라이트 비해 발전된 컨트롤들과 셋팅들을 제공한다. 볼륨라이트 효과는 글로발일루미네이션에서 frVolumetricLights 효과를 이용한 장면안에서의 어떤 라이트소스에도 적용되어 정확하게 렌더를 한다.

글로벌 일루미네이션

파이날렌더는 간접 라이트를 장면에서 계산할 수도 있다. 글로발 일루미네이션 프로세스는 caustics 와 volumetrics같은 효과를 포함해서 모든 방향의 일루미네이션을 단번에 계산할 수도 있다. 각각의 렌더된 픽셀은 디퓨즈 라이트의 양에 의해 계산된다.
글로발 일루미네이션 패스가 더 많은 정보를 요하는 렌더된 픽셀을 감지했을 때 라이트의 디퓨즈의 양이 그 픽셀에 첨가된다. 라이트는 3d 장면주위의 바운싱으로 계산된다. 이동하는 라이트의 양과 바운스 즉 반사하는 빛의 수는 자유롭게 파이날렌더의 옵션에 의해서 조정이 가능하다. 자체의 빛의 계산해서 장면 안에서 보여지는 건 오브젝트의 표면성질인 매터리얼자체라는 것을 알아두어야 한다. 흰색이나 노란색같은 명도가 높은 매터리얼은 더 어두운 표면만틈 빛을 많이 흡수하지 않는다.

Global Illumination 대 Radiosity

파이날 렌더는 3D 장면안에서 자연의 빛의 수준을 재창조 함으로써 사진실사적인 이미지를 만들어 낼 수 있다. 라이트 시뮬레이션은 조도와 표면이 받고 방출하는 빛의 양을 계산하기 위한 발전된 레이트레이싱 테크닉을 이용한다. 두 개의 경쟁적인 라이트 시뮬레이션을 위한 렌더링 테크놀러지가 있는데 그중 하나가 Global Illumination 이고 다른 하나가 Radiosity라고 하는 것이다.

Radiosity는 라이트를 계산하고 시뮬레이트하기 위해서 다른 접근방법을 사용한다. 지오메트리에 의존하기 때문에 알고리즘에 의한 서브디바이드 메쉬가 필요하다. 그리고 보통 상당히 높은 메모리가 소요되는 결과를 가지고 온다.
Radiosity 렌더링의 다른 장애가 있다고 해도 Radiosity가 3D라이트에서 더욱 정확한 결과를 가져다 준다는 생각이다. Radiosity에 의한 레이트레이스된 글로발 일루미네이션의 계산들은 본질적으로 서로 다르다. 그래서 서로 다른 렌더결과를 예상하게 된다. 그런데 사실 시각적으로 양쪽의 렌더링 방법에 대한 결과는 거의 같아 보이게 된다. 왜냐하면 양쪽의 방법이 물리적으로 3D의 장면에서 빛이 정확하게 접근하는 방법을 쓰기 때문이다.

결론

파이날 렌더는 복잡한 레이트레이싱 시스템이고 현대 컴퓨터 그래픽의 모든 분야을 커버한다. 일루미네이션, 분위기 그리고 레이트레이싱 효과들은 단지 파이날 렌더가 지원하는 범위의 일부에 지나지 않는 것이다.