3ds max vray настройка уроки
Обновлено: 07.07.2024
В первой части были рассмотрены основные принципы работы и назначение некоторых настроечных параметров VRay. А сейчас давайте посмотрим, как все это можно использовать на практике.
Сцена
sponza/files. Выбор именно этой сцены обусловлен тремя причинами. Во-первых, сцена специально предназначена для тестирования возможностей различных рендер-программ и представлена во всех основных 3d-форматах. На том же сайте отображена обширная галерея уже выполненных рендеров этой сцены, так что есть возможность сравнить свой результат с достижениями других. Во-вторых, сцена являет собой некий промежуточный вариант - это не совсем интерьер, так же как и не полноценный экстерьер. Это внутренний дворик, наглухо ограниченный четырьмя стенами. Свет внутрь проникает сверху через довольно глубокий колодец, образованный стенами дома. В сцене есть второй этаж и область под балконами, и доступ прямому свету туда затруднен. В-третьих, сцена довольно велика - около 40 метров по длинной стороне. Оригинальная сцена создавалась в LightWave. На сайте есть ее версия, адаптированная под 3ds max с материалами, с ней и будем работать. Вот как это выглядит в scan-line рендере 3ds max:
рис. 01. Так выглядит настраиваемая сцена в скан-лайн рендере3ds max. Время рендера на Athlon XP 3200 - 14 секунд.
Материалы и геометрия
VRay, как впрочем, и другие рендер-программы, предъявляет ряд требований к геометрии сцены. Геометрия обязана быть "правильной", то есть должны быть соблюдены обычные требования правильного моделирования. Геометрия не может содержать длинных тонких полигонов (полос), а стыки поверхностей должны быть выполнены без зазоров. Наличие зазоров - главная причина просачивания света сквозь углы (появления самосвечения в углах) и стыки поверхностей. Лучше, если отдельная модель представлена отдельным объектом. Например, при моделировании комнаты образующую коробку лучше сделать одним объектом, а не состоящей из шести отдельных объектов-боксов. При моделировании нужно использовать объемные "строительные" блоки, например, если стена в реальном мире всегда имеет толщину, то и в сцене не нужно пытаться моделировать ее плоскостью, не имеющей толщины. Лично я избегаю использования булевых операций для создания оконных и дверных проемов, поскольку они часто создают неоптимальную результирующую полигонную сетку. Лучший метод моделирования, который можно порекомендовать - работа с Editable poly.
VRay не так требователен к геометрии, как программы, использующие radiosity, тем не менее, хорошее моделирование - залог беспроблемного и быстрого расчета в нем. Поэтому анализ и исправление геометрии сцены при необходимости - первое, что следует сделать при подготовке к рендеру.
Достаточно важным, хотя и некритичным моментом является выбор единиц измерения в сцене. При использовании VRay наиболее удобно работать с миллиметрами. Это обусловлено диапазоном изменения значений некоторых его параметров, а использование миллиметров увеличивает точность работы с ними. Например, минимальное значение параметра Max. density фотонной карты составляет 0.001 в выбранной системе единиц измерения. Но 0.001 метра и 0.001 мм - совсем разные вещи. Конечно, столь высокая точность Max. density для фотонной карты неактуальна, но VRay имеет множество других параметров, диапазон изменения которых также основан на выбранной системе единиц. Используемую систему единиц всегда можно поменять на другую, например, при помощи утилиты Rescale World Units 3 ds max. Вот только вполне может оказаться, что большую часть уже выполненной работы придется пересчитывать. А это часы бесполезно потраченного времени.
Следует также придерживаться принципа соответствия размеров объектов сцены размерам реальных объектов. Необходимость этого обязательного требования продиктована использованием закона затухания интенсивности освещения с расстоянием в любой современной рендер-программе, рассчитывающей Global Illumination.
Поскольку я собираюсь использовать фотонные карты, необходимо настроить материалы. Как известно, VRay рассчитывает фотонные карты только для материалов типа VrayMtl. Поэтому необходимо выполнить преобразование стандартных материалов 3ds max, которые используются в нашей сцене, в материалы типа VrayMtl. Преобразование материалов довольно тривиально, нужно только изменить тип на VrayMtl, воспроизвести диффузные свойства материалов и положить в соответствующие слоты растровые карты. Поскольку некоторые материалы в оригинале имели bump, он также настраивался и в новых материалах, с теми же количественными значениями.
Объем геометрии сцены составляет 66 454 полигона, это вполне приемлемо. Количественные показатели геометрии и материалов важны - на них расходуется память, которая не может быть в дальнейшем перераспределена для других целей, например - для фотонных карт. Чем больше памяти отводится под геометрию и материалы, тем меньше ее остается для фотонов, поскольку Windows не может адресовать больше 2 гигабайт памяти. 2 Гб - это все, что доступно и системе и запущенным приложениям. Если сцена слишком велика, рендер вообще может стать невозможным. Планирование и оптимизация размера сцены - еще один немаловажный момент подготовки к расчетам.
Для планирования следует принимать цифру приблизительно в 1.5 Гб (если вы не запустили одновременно с 3ds max еще и Photoshop, Corel Draw, WinAmp, Word и IE :). Вот сцена с настроенными материалами.
Поскольку особенности нашей сцены требуют воспроизвести дневное освещение, я счел целесообразным использовать два источника света (ИС). Один из них имитирует солнце, второй - рассеянное освещение от небесного свода.Для моделирования солнечного освещения подойдет любой ИС, который отвечает следующим трем обязательным условиям:
- у него отсутствует спад интенсивности освещения с расстоянием;
- его лучи параллельны друг другу;
- он обладает световым фронтом, который можно представить частью плоскости прямоугольной или круглой формы.
В 3 ds max эти требования почти однозначно приводят к выбору ИС типа Target Direct. VrayLight не подходит, поскольку не может обеспечить параллельность лучей света (второе требование). Даже при отключении Ignore light normal в его настройках, световой фронт будет сферическим. Последнее приведет еще и к потерям излучаемых фотонов, то есть - к бесполезному увеличению времени расчетов.
Требование отсутствия затухания освещения с расстоянием не противоречит принципу физической корректности, поскольку речь идет именно о Солнце. В компьютерной графике учитывается только одна из возможных причин затухания - вследствие изменения плотности потока световой энергии в результате увеличения площади светового фронта при его распространении (увеличении радиуса сферы светового фронта со временем, или - просто расстояния от источника света). Это и приводит к затуханию с квадратом расстояния, а изменение интенсивности освещения вызвано только изменением расстояния (радиуса). Если речь идет о Солнце, то расстояние, которое лучи проделали от Солнца до Земли, просто громадно по сравнению с изменениями радиуса светового фронта в пределах Земли. Поэтому и изменение интенсивности освещения в пределах земных масштабов расстояний, будь то сотни километров или десятые доли миллиметра, ничтожно малы. Другими словами, световая сфера, дошедшая от Солнца до Земли настолько громадна, что ее поверхность можно считать плоской (причем с гораздо большим основанием, чем можно считать плоской поверхность Земли), изменение плотности светового излучения ничтожно малым, а лучи света - параллельными. И это именно физически корректно для Солнца, как для источника освещения. Совсем другое дело - обычные, земные источники света. Относительное изменение радиуса световой сферы для них всегда велико, заметно, и рассчитывать его нужно по закону квадратичного затухания.
Настройка положения и высоты Target Direct в сцене выбиралась так, чтобы наиболее интересно осветить ту часть, которая видна в камере. Волновой фронт выбран прямоугольным (Light Cone>rectangle) для облегчения его проецирования на интересующую часть сцены так, чтобы минимизировать потери при излучении фотонов. Затухание обязательно отключаем (Decay>Type>None). В качестве типа теней был выбран VRayShadow со значениями по умолчанию.
Второй источник света должен моделировать рассеянное освещение от небесного свода и потому обязательно должен быть пространственным (тип Area). В качестве такового можно выбрать ИС типа Skylight из набора 3ds max, и неплохо было бы с ним использовать подходящее изображение небесного свода в формате HDRI. Однако, учитывая то, что фотонные карты не могут работать со Skylight и HDRI, целесообразнее взять вместо него ИС типа VrayLight, которым и воспроизвести световой фронт. Впрочем, вариант с использованием Skylight+HDRI вовсе не исключен, просто здесь и сейчас я его рассматривать не буду.
Настраиваем VrayLight таким образом, чтобы он имел прямоугольную форму с размером, соответствующим размерам прямоугольного отверстия сверху дворика и располагаем его чуть ниже уровня крыши. Такое расположение минимизирует потерю фотонов, а освещение внешнего края крыши дома возложим на VRay Environment. Затухание освещения не отключаем - это не Солнце.
Наконец, для того, чтобы воспроизвести цвет неба, выставлен белый цвет для Environment 3ds max.
рис. 03. Вид сцены с положением источников и камеры.
Разрешение рендера устанавливаем 640х480, этого вполне достаточно для целей настройки освещения. После настройки, непосредственно перед финальным рендером, его нужно изменить на требуемое. Также минимизированы и параметры антиалиасинга (далее - AA): тип fixed rate, subdivs=1, можно и еще грубее.
Теперь, после расстановки освещения, необходимо настроить множители (Multiplier) для их интенсивностей. Эту операцию следует выполнять в несколько этапов. На первом - только для прямого освещения, это мы сейчас и сделаем.
Выключаем расчет GI у VRay и начинаем экспериментировать с настройками интенсивности, выполняя рендеры только с прямым освещением и регулируя Multiplier у ИС. Для данной сцены я остановился на следующих значениях: для Target Direct - 3, для VRayLight - 5 и белый Color для обоих (255, 255, 255). При настройке интенсивности света также с самого начала использовался экспоненциальный контроль экспозиции из VRay: Color mapping, тип - HSV Exponential, Dark Multiplier =1.6, Bright multiplier =1, Affect background off.
рис. 04. Так выглядит сцена с настроенным прямым освещением.
Экспоненциальный контроль хорош тем, что позволяет убирать засветы в сильно освещенных местах. В этой сцене я хочу воспроизвести ощущение достаточно яркого солнечного дня, в результате получается засвет в области крыши при приемлемой освещенности остальной сцены. Проблему помогает решить экспоненциальный контроль освещения. Вообще, необходимость в контроле засветов/затемнений вызвана тем, что современные рендеры рассчитывают физически корректные значения интенсивностей, которые далеко не всегда укладываются в "прокрустово ложе" стандартной модели RGB.
рис. 05. Параметры группы Color mapping помогают управлять экспозицией освещения.
Всего имеется три типа контроля: Linear multiply (линейный), Exponential (экспоненциальный), HSV exponential (экспоненциальный с сохранением насыщенности цвета). Различие между Exponential и HSV exponential состоит в насыщенности тонов после корректировки, при использовании Exponential изображение получается более "сдержанным", блеклым. На последующих этапах, после расчета фотонных карт и irradiance map, возможно, потребуется дополнительно подкорректировать освещение. Это вполне можно выполнить таким же образом и без пересчета карт.
Настройка фотонных карт
Для расчета освещенности выбран метод irradiance map + photon map. Сделано это в силу следующих причин: фотонная карта обеспечивает корректный и быстрый результат, карта освещенности (irradiance map) также обеспечивает скорость и при должной настройке - качество рендера. Преимущества такого метода достаточно подробно обсуждались в первой части.
Начнем с настройки фотонных карт. Прежде всего, на закладке VRay: Indirect Illumination выставляем следующие параметры:
Сейчас для первичного отскока выбран метод Global photon map с целью отладки фотонной карты. Позже, когда фотонная карта будет готова, я буду использовать Irradiance map.
Значение Secondary bounces>Multiplier установлено в максимальном значении = 1, по причине большого размера сцены и наличия труднодоступных участков для фотонов. По этой же причине значение глубины трассировки фотонов, Bounces, установлено в 20 против 10 по умолчанию.
Отключены Refractive GI caustics и Reflective GI caustics, поскольку я не планирую рассчитывать каустик-эффекты от отраженного диффузного освещения.
Самое главное, что нужно теперь определить - это количество излучаемых источниками света фотонов (subdivs). Оно должно быть достаточно большим, чтобы обеспечить требуемое качество изображения и достаточно малым, чтобы обеспечить максимальную для данных конкретных условий скорость расчета. В идеале, чем выше плотность фотонной карты, тем меньше радиус сбора (Search distance - далее SD) фотонов и тем качественнее фотонная карта. На практике же приходится учитывать временной фактор расчетов и ограничения операционной системы на память (1.5 Гб минус память на геометрию и материалы, помните?). Поэтому, разумный выбор SD и подгонка плотности фотонной карты под него - главная стратегия на этом этапе.
Критерием для выбора подходящего значения SD является анализ самой сцены. Если, например, в сцене присутствует важный хорошо видимый объект, передача светотени которого будет определяющей, выбор SD стоит привязывать к нему - SD должен быть таким, чтобы обеспечить точность передачи тени возле этого объекта. Если важного объекта нет, SD может быть выбран, исходя из размеров сцены и используемых единиц измерения (SD измеряется в установленных для сцены единицах). Поскольку в нашей сцене важных объектов нет, я предположил, что SD в пределах 50-150 миллиметров будет приемлемым, и остановился на прикидочном значении SD=100. Выбор SD позволяет сразу же определить и Max. density (разрешение фотонной карты, или ее "сжатие", далее - MD), так как между ними существует связь. Очевидно, что SD не может быть меньше MD, поскольку тогда в пределах SD не окажется ни одного фотона. Разработчики рекомендуют соотношение между SD и MD в пределах 2-6, то есть SD=MD*2…6, которым мы и воспользуемся. Обойтись вообще без MD, то бишь использовать для него нулевое значение (фотонную карту полного разрешения) не удастся, поскольку нам нужно излучить довольно большое количество фотонов, а ограничения на оперативную память не позволят этого сделать. Выбираем MD =100/6=15, в отношении величины MD всегда нужно стремиться к наименьшим из возможных значениям. Теперь рассчитаем четыре фотонных карты с разными значениями subdivs для источников света: для 3000, 5000, 7000 и 8000 subdivs на каждый. Каждую фотонную карту обязательно сохраняем в отдельный файл.
Параметры фотонной карты остаются неизменными, меняются лишь значения subdivs для источников света. Перед расчетом можно еще отключить генерацию caustic photons у источников света и у объектов (поскольку расчет каустик-эффектов от прямого освещения в этой сцене также не планируется) и убедиться в свойствах объектов, что для них установлены Generate GI/Receive GI.
- subdivs 3000 3000 (первый и второй источники света - Target Direct и VRayLight, наше Солнце и Небо :) ;
- излучено максимум: 18 000 000 фотонов;
- сохранено в картах фотонов: 5 635 989;
- потребовался объем памяти 516.4 мб;
- размер файла на диске 315.6 мб.
Как сделать максимально качественный рендер при меньшем времени просчета?
Сегодня очень подробная статья в двух частях о том, как получить качественное изображение при помощи V-ray.
Часто можно увидеть 3d-artist, у которых есть универсальные настройки для своих визуализаций, где в свитке Image Sampler (Anti-Aliasing) значение Max Subdivs устанавливают очень высоким (50-100), затем добиваются снижения шума (Noise Parameters), пока визуализация не станет достаточно чистой. Но если заглянуть вглубь V-ray, то можно управлять параметрами более осознано и ускорить просчет в 3-13 раза.
Сначала мы рассмотрим некоторые из основных концепций, как работает raytracing (трассировка лучей) и VRay sampling. Затем мы рассмотрим в качестве примера сцену, чтобы на примере увидеть, как именно оптимизировать визуализацию. Дальше мы узнаем, как выявить различные источники шума. И, наконец, я дам инструкцию шаг за шагом, как оптимизировать любую сцену, чтобы найти гармонию между идеальным балансом качества и скорости.
Трассировка лучей (raytracing)
Визуализация начинается с того, что лучи (rays) сначала направляются из нашей камеры в сцену, чтобы собрать информацию о геометрии, которая будет видна в окончательном изображении. Лучи, которые исходят из камеры называются Primary Samples (также их называют Camera Rays или Eye Rays) и управляются они с помощью V-Ray Sampler Image (также известный как Anti-Aliasing или AA).
Всякий раз, когда первичный луч пересекается с геометрией в сцене, дополнительные лучи будут посланы от этой точки пересечения в остальную части сцены, чтобы собрать информацию о таких параметрах, как Shadows (тени), Lighting (освещение), Global Illumination (глобальное освещение), Reflection (отражение), Refraction (преломление), Sub-surface Scattering (SSS) (подповерхностное рассеивание) и т.д. Эти дополнительные лучи называются вторичными лучами и контролируются V-Ray DMC Sampler.
Упрощенная схема трассировки лучей:
Primary Samples (первичные лучи) направляются из камеры в сцену, пересекаются с геометрией, и отправляют Secondary Samples (вторичные лучи), чтобы взять еще сэмплов (образцов) в сцене.
Далее мы будем говорить о лучах (rays), как о сэмплах (образцах), ведь основной целью луча является сбор информации со всей сцены для конечного просчета. Так что далее лучи=сэмплы.
Для того, чтобы выяснить, что происходит в сцене, нужно собрать как можно больше сэмплов как первичных, так и вторичных. Чем больше сцена их собирает, тем больше информации у V-Ray и тем меньше шума будет на финальной визуализации. Шум всегда вызван недостатком информации.
Количество первичных сэмплов, которые направлены в сцену в основном контролируется Min Subdivs, Max Subdivs и Color Threshold. Вторичные образцы в основном контролируется настройками Subdivs от отдельных Lights (светильников), Global Illumination (глобального освещения), материалов в сцене, а также настройки Noise Threshold, которые находятся во вкладке DMC Sampler (Noise Threshold называется Adaptive Threshold в V-Ray для Maya).
Основные понятия:
Понятие samplerate render element
Samplerate render element один из наиболее важных инструментов, которые помогают в оптимизации визуализации. Это способ V-Ray показать нам именно то, что Image Sampler (AA) делает в каждом пикселе. Данный инструмент делает это путем присвоения цвета для каждого пикселя и вида сэмплов. Он делает это, помечая каждый пиксель цветом, соответствующим количеству Primary Samples (AA) в нём. Это изображение можно глянуть в SampleRate render element.
*Голубой цвет означает небольшое количество Primary Samples (AA) в этом пикселе.
*Зелёный цвет означает среднее количество Primary Samples (AA) в этом пикселе.
*Красный цвет означает большое количество Primary Samples (AA) в этом пикселе.
Samplerate показывает сколько пикселей было в каждом пикселе рендера.
Если Image Sampler (AA) = 1 min и 10 max Subdivs (1 min и 100max Primary Samples):
*Голубой цвет означает 1 Primary Samples (AA) в одном пикселе.
*Зелёный цвет означает 50 Primary Samples (AA) в одном пикселе.
*Красный цвет означает 100 Primary Samples (AA) в одном пикселе.
Если Image Sampler (AA) = 1 min и 100 max Subdivs (1 min и 10000max Primary Samples):
*Голубой цвет означает 1 Primary Samples (AA) в одном пикселе.
*Зелёный цвет означает 5000 Primary Samples (AA) в одном пикселе.
*Красный цвет означает 10000 Primary Samples (AA) в одном пикселе.
Пример сцены. Понимание, как работает V-Ray
В этом уроке мы будем работать с простой сценой. В неё я поместил плоскости с несколькими сферами, назначил простые материалы на них (включая diffuse, glossy reflection, glossy refraction, и SSS), добавил два объёмных источника света (area light) и domelight с HDRI. GI включено в режиме Brute Force + Light Cache. Этот файл вы можете скачать здесь.
Начнём с простых настроек рендера со следующими значениями:
Image Sampler (AA) = 1min & 8max Subdivs.
Lights, GI, и Materials все 8 Subdivs.
Noise Threshold s= 0.01.
Все остальные настройки оставляем по умолчанию.
Базовый рендер.
1min & 8max Subdivs = Image Sampler (AA)
8 Subdivs = Lights, GI и все материалы
Теперь давайте внимательно посмотрим, что же происходит на этом этапе. При помощи настроек рендера, вы указываете ему следующее:
«Я позволяю тебе использовать до 64 (8 Subdivs) Primary Samples (AA) в каждом пикселе, чтобы ты понял, что происходит в сцене и не наворачивал много шума, насколько noise threshold сможет позволить тебе это сделать. Но для каждого из Primary Samples, ты можешь создать только один Secondary Sample чтобы понять, что происходит в сцене касательно света, тени, GI и материалам.»
Возможно, у вас возникает внутреннее противоречие: «Эй, всего один Secondary Sample для света, GI и всех материалов? Да ладно! Должно же быть 64 Samples (8 Subdivs), мы же столько указывали?».
Важно отметить, что источники света, GI и материалы имеют значение 64 Samples (8 Subdives) каждый — V-Ray делит это значение на AA Max Samples в сцене. Несмотря на значение в 64 Samples для света и материалов, вы должны иметь ввиду, что это значение делится на значение AA Max = 64 Samples (8 Subdivs), в результате, мы имеем всего один Secondary Sample для света, GI и материалов. (64 Secondary Samples / 64 Primary Samples = 1 Secondary Sample).
Причина, по которой V-Ray это делает — внутренняя формула, установленная для удержания баланса этих двух значений. Изначальная логика заключалась в следующем: чем больше Primary Samples, тем пропорционально меньше Secondary Samples требуется чтобы понять, что происходит в сцене (скоро мы убедимся, что это не всегда справедливо). Этот баланс между Image Sampler и DMC Sampler, может быть не понятен вначале, но главное вынести следующее: когда вы увеличиваете значение Image Sampler (AA), V-Ray старается компенсировать пропорциональным уменьшением значение DMC Sampler.
Вернемся к визуализации:
V-Ray заканчивает рендеринг, но мне совершенно не нравится большое количество красных пикселей в SampleRate render element. Это говорит о следующем:
«Я не смог выяснить, что же происходит в сцене, так ты меня сильно ограничил в noise threshold. Я долго использовал Primary Samples со всего одним Secondary Sample но это не дало мне достаточно информации об этих областях.»
Если мы посмотрим на визуализацию, то можем заметить, что в то время как детализация геометрии (края объектов) кажутся достаточно аккуратными, всё же существуют шумные области на изображении, особенно это заметно в местах теней и отражений. Итак, мы получили шумный базовый рендер и у нас есть два варианта чтобы уменьшить шум чтобы получить желаемое качество.
* Вариант 1 — увеличить AA Max Subdivs — чтобы V-Ray лучше увидел сцену, но снова со всего одним Secondary Sample для света, GI и материалов.
* Вариант 2 — увеличить количество Subdivs в материалах, свете и GI. Сказать V-Ray, чтобы он оставил количество Primary Samples, но вместо этого, позволить ему использовать больше Secondary Samples.
Пример сцены (вариант 1): увеличение значения AA MAX SUBDIVS
При таких настройках мы говорим V-Ray:
«Я разрешаю тебе использовать до 10 000 (100 сабдивов) Primary Samples (AA) на пиксель чтобы понять, что происходит в сцене и минимизировать шум, на сколько это возможно при заданном Noise Threshold. Но, для каждого Primary Samples, ты можешь создать только по одному Secondary Sample для того что бы понять, что в сцене со светом, GI и материалами.»
Как уже было сказано ранее, что так как каждый источник света, материал и GI имеют по 64 Samples (8 Subdivs), V-Ray делит это значение на AA Max Samples. Несмотря на значение в 64 Samples, оно делится на AA Max 10 000 сэмплов (100 сабдивов), в результате, мы имеем минимальное количество — всего по одному Secondary Sample для света, GI и материалов. (64 Secondary Samples / 10000 Primary Samples = 1 Secondary Sample).
V-ray заканчивает рендеринг картинки и говорит:
«Я в состоянии был выяснить всё, что происходит в сцене для того качества и чистоты картинки, который ты указал. Но, чтобы изучить сцену, мне пришлось местами использовать все 10000 Primary Samples с 1 Secondary Samples на свет, GI и материалы.»
Смотрим на Вариант 1 и видим, что результат значительно лучше, чем был на базовом рендере. Время рендера заметно увеличилось до 11 минут 44 секунд (в 9,8 раз дольше). Шума практически нет. Большинство людей на этом этом посчитают что этого достаточно для финального просчета.
Давайте сравним с вариантом 2, о котором говорили ранее. Посмотрим, что произойдёт, если вместо увеличение AA Max Subdivs, увеличим значения сабдивов в источниках света, GI и материалах.
Пример сцены (вариант 2): увеличение количества сабдивов в источниках света, GI и материалах
Что же происходит во втором варианте? При таких параметрах мы говорим V-Ray:
«Я разрешаю тебе использовать до 64 (8 subdivs) Primary Samples (AA) на пиксель, чтобы выяснить, что происходит в сцене и уменьшить шум, чтобы попасть в заданный порог шума. Также ты получаешь до 100 Secondary Samples, чтобы собрать информацию о свете, GI и материале каждого объекта».
Вспоминаем, что GI, материалы и свет в общей сумме сейчас имеют 64000 семплов (80 сабдивов) каждый. V-Ray автоматически делит каждое это значение исходя из AA Max Samples, установленного в вашей сцене. И несмотря на 6400 семплов, оно делится AA Max 64 семпла (8 сабдивов), и только 100 для Secondary Samples для света, GI и материалов (для каждого). (6400 Secondary Samples / 64 Primary Samples = 100 Secondary Sample).
V-Ray заканчивает рендер так хорошо как может, говоря таким образом:
«Я был в состоянии понять, что происходит в сцене исходя их уровня качества noise threshold, который вы установили. По факту, большую часть времени, я должен был использовать все 64 Primary Samples на пиксель. И 100 Secondary Samples для света, материалов и GI.
Мы видим, что шумы ушли, но время рендера увеличилось в 4,5 раза (4 минуты 38 секунд) в сравнении с базовым рендером.
Но если мы сравним с вариантом 1, мы увидим, что вариант 2 дал нам результата чище и отрендерил в 2,2 раза быстрее.
Как работает оптимизация
В базовом рендере мы видим, что грани объекта выглядят хорошо, шум присутствует в отражениях и тенях. Как вы помните, Primary Samples (AA) служат для вычислений основной геометрии сцены, текстур, глубины резкости и motion blur в сцене. Тогда как Secondary Samples отвечают за GI, свет, материалы и тени.
А теперь мы можем понять, почему «универсальные V Ray-Настройки» не будут наиболее эффективным методом для рендеринга. На самом деле, он никогда не был предназначен, чтобы быть достаточно эффективным! Универсальные настройки V-Ray были разработаны, чтобы сделать V-Ray доступным и легким для пользователей, которые не заботятся об оптимизации и не смотрят глубже в работу V-Ray. Это простой способ поставить V-Ray на автопилоте. При регулировании Primary Samples пользователю достаточно для контроля визуализации одного параметра — noise threshold. Если слишком много шума в визуализации, просто понижаем noise threshold, и V-Ray будет посылать лучи Primary Samples (AA) пока ему будет разрешать значение noise threshold.
Но мы можем ещё больше оптимизировать вариант 2! От 5 минут 58 секунд до 4 минут 53 секунд при незначительном увеличении шума.
Вариант № 1. Cлева, и Вариант № 2 Рендер оптимизирован еще больше — справа. Скорость рендеринга увеличена в 2.7x!
Вот еще один пример оптимизации, на этот раз более ориентированный на производительность сцены.
Оптимизированная визуализация (справа) считается почти на 35% быстрее, чем универсальные настройки рендеринга (слева) при одновременном снижении шума и улучшении качество рендеринга. Также отметим, как отражения стали более точными — заметно на полу к концу коридора.
«Универсальные V Ray-Настройки» слева, и оптимизированный рендер справа.
Определяем источники шума
Ключ к правильной оптимизации визуализации заключается в том, чтобы правильно определить, какие аспекты сцены вызывают шум, затем поиск источника шума и его исправление. Некоторые сцены потребуют больше лучей для Image Sampler, в то время как другие (например, те, которые показаны в приведенных выше примерах) потребуется большее количество лучей для DMC Sampler.
Условия, при которых изображение Sampler (AA) потребуют большего количества Image Sampler (AA) для устранения шума:
Условия, где DMC Sampler потребуют большего количества вторичных проб для устранения шума:
Глядя на отражение визуализации элемента, мы можем видеть количество шума, вызванного только отражениями материалов.
В данном уроке создадим натяжной потолок для комнаты с помощью функций редактора материалов V-Ray.
Для начала создадим сцену.
Создаем пол, в моем случае я сделал это с помощью объекта Plane. Я сделал размером 3000х3000мм и по увеличик количество полигонов с каждой стороны до 20. (Чтобы в дальнейшем сделать стены по 150мм)
Далее, конвертировав в Editable Poly выделяем крайние полигоны и применяем Extrude на 900мм, далее на 1400мм и.
Визуализация анимации с движущимися объектами.
Примечание: сцена, используемая для этого урока, основывается на сцене Sponza Atrium, смоделированная Marco Dabrovic, и является одной из моделей CGTechniques Radiosity competition.
Обзор визуализации анимации с движущимися объектами.
В этом уроке мы будем визуализировать анимацию с движущимися объектами и GI с использованием V-Ray. Наша цель - сделать процесс как можно более.
Обзор.
Визуализация с использованием GPU позволяет V-Ray RT выполнять вычисления, связанные с трассировкой лучей, на установленных в системе GPU вместо CPU. Поскольку GPU специально разработаны для выполнения массовых параллельных вычислений, они могут ускорить процесс визуализации на порядок.
Для включения визуализации с использованием GPU в настройках V-Ray RT для параметра Engine type выберите значение OpenCL (singe kernel) или CUDA (single kernel).
Поддерживаемые аппаратные средства и.
Прогрессивная трассировка путей V-Ray.
В этом уроке рассмотрим альтернативный метод для расчета окончательного изображения с V-Ray, называемый прогрессивной трассировкой путей (progressive path tracing).
Метод, описанный в этой статье, является несколько устаревшим; новые версии с V-Ray включают Progressive image sampler, который может быть использован для аналогичных целей.
Обычно расчет изображения проходит через несколько отдельных задач: например, вычисление каустики, расчет светового кэша, расчет.
Обзор.
VRayFastSSS2 - это материал, который в первую очередь разработан для визуализации просвечивающих материалов, таких как кожа, мрамор и т.д. Реализация основана на концепции BSSRDF, разработанной Jensen и др., которая физически более или менее точно аппроксимирует эффект подповерхностного рассеивания света, оставаясь при этом достаточно быстрой для практического использования.
В отличие от исходного материала VRayFastSSS, материал VRayFastSSS2 - это полноценный материал с бликами и диффузным рассеиванием света, который может использоваться непосредственно.
VRayMap позволяет добавлять V-Ray reflections и refractions к стандартным и другим подключаемым материалам.
Его использование аналогично стандартной Raytrace map в 3dsmax. Однако, не используйте Raytrace map с V-Ray. Используйте вместо этого VRayMap. Имейте ввиду, что использовать несовместимые с V-Ray материалы не рекомендуется, поскольку это может замедлить визуализацию и создавать артефакты.
Параметры VRayMap.
Type – определяет, работает ли VrayMap как reflection map или refraction map.
Обзор свитка Camera.
||Render Setup window|| > V-Ray tab > Camera rollout (когда средством визуализации является V-Ray Adv)
V-Ray Adv Camera rollout
||Render Setup window|| > V-Ray RT tab > Camera rollout (когда средством визуализации является V-Ray RT).
V-Ray RT Camera rollout
Сamera rollout определяет.
Обзор V-Ray RT.
V-Ray RT – это движок визуализации GPU от компании Chaos Group. Он может работать как "production renderer", так и "ActiveShade renderer" в 3ds Max.
Чтобы использовать GPU движок, вам потребуется Видеокарта, поддерживающая следующие параметры:
- OpenCL 1.1 или выше
- CUDA 2.0 или выше
- Движок CUDA или V-Ray RT GPU, работающий на картах NVIDIA с архитектурами Fermi, Kepler и Maxwell.
Для пользователей карт NVIDA, рекомендуем использовать движок CUDA при визуализации с помощью V-Ray RT.
Обзор VRayDisplacementMod.
Displacement mapping - техника для добавления деталей к геометрии вашей сцены без необходимости предварительного моделирования. Концепция очень похожа на bump mapping. Только bump mapping имеет закрашивающий эффект, который изменяет только внешний вид поверхности, в то время как Displacement mapping действительно изменяет поверхность.
Пример: Displacement в сравнении с Bump Mapping.
Этот пример показывает различия между bump mapping и displacement mapping. Обратите внимание на круглый.
Обзор VRayProxy.
VRayProxy позволяет вам импортировать геометрию из внешнего меша в процессе визуализации. Эта геометрия не присутствует в сцене 3dsmax и не требует никаких ресурсов. Это позволяет визуализировать сцены со многоими миллионами треугольников - больше, чем поддерживает сам 3ds Max.
Экспорт меша в файл.
Перед тем, как вы импортируете меш через объект VRayProxy, вам сначала необходимо создать файл с мешем. Вы можете это сделать одним из следующих способов:
Рисунок 1. Пример сцены визуализированной с помощью V-ray.
V-Ray — мощный инструмент визуализации, поддерживающий Depth of Field (Глубина резкости), Motion Blur (Эффект «размытия» в движении), Displacement (Карта смещения с увеличением детализации трехмерных объектов). Кроме этого, V-Ray имеет собственные источники освещения, систему солнце-небосвод для реалистичного освещения естественным светом, и физическую камеру с параметрами, аналогичными реальным фото — и видео камерам.
Система V-Ray Proxy позволяет производить просчет чрезвычайно больших массивов однотипных объектов, состоящих суммарно из десятков миллиардов полигонов. Встроенные шейдеры предоставляют пользователю широкие возможности для имитации практически любых материалов. V-Ray SDK позволяет как программировать собственные шейдеры, так и адаптировать систему под решение специфических задач. Возможность просчитывать отдельные элементы изображения в виде каналов, таких как Глубина, Диффузный цвет, Альфа, Отражение, Преломление, Тени, и других, предоставляет большую свободу постобработки в пакетах компоузинга и монтажа.
С этим визуализатором мы познакомимся очень подробно, так как V-Ray использует в расчетах передовые вычислительные методы - он построен исключительно и полностью на основе метода Монте-Карло. В этом отношении, пожалуй, V-Ray можно использовать в качестве демонстрационной программы для метода Монте-Карло. Но кроме этого, V-Ray обладает целым рядом интересных инновационных технологических решений, обеспечивающих ему дополнительное преимущество в качестве и скорости расчетов.
Откройте окно настроек визуализатора, после чего раскройте свиток Assing Render (сторонний визуализатор), как показано на рисунке 2. В строке Production мы можем увидеть установленный по умолчанию Default Scanline Renderer. Щелкните по кнопке справа от этой строки и установите в открывшемся окне Chouse Renderer (Выберите визуализатор) V-Ray Adv 1.50.09, как показано на рисунке 2 и нажмите кнопку ОК.
Рисунок 2. Установка V-ray визуализатора.
После данной операции окно визуализатора примет следующий вид (рис. 3).
Рисунок 3. V-ray установленный в качестве визуализатора.
- V-Rray:: autorization - данная закладка отвечает за настройку сервера проверки лицензии;
- About V-Ray - данная закладка посвящена информации о создателях и не несет в себе никаких настроек;
- V-Ray:: Frame Buffer - настройки буфера кадра V-Ray.
- сохранение изображений в полный 32-битный с плавающей точкой формат;
- простая коррекция цвета в созданных изображениях;
- возможность визуализирования изображения большего формата.
Из-за технических причин, выделенная память для оригинального 3D Studio Max кадрового буфера продолжает существовать, поэтому если вы используете V-Ray кадровый буфер, рекомендуется установить в свитке Common окна визуализатора минимальное разрешение изображения.
Отключение опции Get resolution from MAX (Брать разрешение из 3D MAX) позволяет установить для изображения большой размер, что не позволяет сделать стандартный буфер кадра 3D MAX (до 2048х1536).
Render to memory frame buffer (Визуализация в память буфера кадра). Активация данной опции создаст V-Ray фрейм-буфер и будет использовать его для хранения данных изображения, которые можно наблюдать как во время визуализации так и после нее.
Render to V-Ray image file (Визуализайция в V-Ray файл изображения) - когда данная опция активизирована, V-Ray записывает данные визуализируемого изображения в файл на жестком диске, таким образом эти данные не хранятся в оперативной памяти, что в свою очередь позволяет визуализировать изображения с большим разрешением.
Generate preview - генерирует предварительный просмотр создаваемого изображения.
Save separate render channels (Сохранить отдельные каналы визуализации) - данная опция позволяет сохранить каналы из VFB в отдельные файлы. Данная опция доступна только при визуализации в память буфера кадра.
Кнопка Show Last VBF позволяет увидеть результат последней визуализации, если вы случайно закрыли окно визуализации.
Читайте также: