finalRender

Также, как и предыдущий — этот рендер относится к типу biased, а значит для получения корректного и точного результата придётся сделать несколько тестовых рендеров. Впрочем, в целом, я бы сказал, что этот рендер будет несколько быстрее, своего предшественника (На момент написания этого раздела вышла версия finalRender Stage-2, так что именно эта версия будет описана). Итак по порядку.

Интерфейс по сравнению с предыдущими версиями претерпел некоторые изменения, так, если большинство внешних подключаемых рендеров имеет только одну собственную вкладку с разделами, то finalRender теперь имеет несколько вкладок, каждая из которых несёт в себе настройки определённой категории.

Вкладка finalRender содержит управляющие элементы антиалиасинга, MTD(Micro-Triangle Displasement, об этом позже), распределённого рендеринга и т.д. Поясню, что тако MTD. Micro-Triangle Displacement — это логическое развитие технологии Displacement, имеющее прогрессивный, запатентованный алгоритм. Основная изюминка его и отличие от прочих «конкурирующих» рендеров в том, что дополнительные разбиения геометрии происходят только в момент рендеринга очередного блока (Bucket), в то время как остальные рендеры сначала проводят процесс разбиения с резервированием памяти, а затем рендер. Таким образом технология MTD позволяет экономить память при более высокой степени разбиения. В остальном это всё тот же Displace.

Вкладка Raytrace, раздел Camera. Здесь сгруппированы настройки эффектов камеры — DoF, Motion Blur, Color Mapping и выбор типа камеры. О всех этих эффектах уже было сказано достаточно в предыдущих разделах статьи, добавлю лишь, что настроек здесь больше, чем в любом предыдущем рендере. Далее — раздел Raytrace, в котором находятся настройка глубины переотражений\преломлений, а также тонкая доводка поведения этих лучей. Вкладки Accelerator Engine и Adaptive Mulpile Ray Sampler в целом управляют «движком» рендеринга, спомощью этих настроек можно сбалансировать скорость и\или расход памяти.

Вкладка IndirectIllumination содержит все разделы, касающиеся GI.

Сюда относятся эффекты каустики, собственно GI (вне зависимости от выбранного алгоритма) и раздел тонкой настройки поведения лучей вторичного освещения.

Помимо множества дополнительных параметров тонкой настройки процесса рендеринга все перечисленные вкладки так или иначе повторяют уже выше сказанное о других рендерах. Однако о нескольких таких параметрах я расскажу чуть подробнее.

Вкладка finalRender, раздел General Options. Ничего необычного, кроме маленькой помощи для новичков — качество антиалиасинга теперь можно регулировать с помощью одного регулятора. Впрочем, для людей, имеющих опыт в использовании этого рендера можно использовать и более традиционные настройки. Кстати, в качестве алгоритм а антиалиасинга в finalRender применяется Adaptive Undersampling и работает он по точно такому же принципу, как и в vRay, за тем лишь исключением, что min и max семплы отображаются не степенью двойки, а натуральным числом (1, 4, 16, 1/4, 1/16).

Раздел Information Stump позволяет отображать на отрендериной картинке дополнительную информацию о параметрах и настройках рендера, что несомненно, удобно. Функция Dynamic Bitmap Pager, находящаяся в одноимённом разделе — позволяет снизить расход памяти на очень большие текстуры, подгружая части изображения непосредственно во время рендеринга.

Вкладка Raytrace. Depth of Field и Motion Blur — всё как обычно — совершенно «честные» алгоритмы, никакой имитации. А вот блок параметров Tint and Color-Mapping содержит помимо настройки передаточной функции и коррекции диапазона яркостей, и кое-что новое — это Tint, функция, позволяющая регулировать цветовой оттенок по направлению глубины камеры (что-то наподобие тумана). Чуть ниже в выпадающем списке можно выбрать тип камеры, используемой для визуализации; типы камер отличаются геометрией линз и могут быть использованы в различных вариантах визуализации (интерьер, экстерьер, архитектура, макро….)

В разделе Raytrace присутствуют настройки уникального подраздела движка рендеринга, называемого Geometric Sampling, который непосредственным образом связан с запатентованой технологией Ultra Blur. Geometric Sampling разделяет геометрию объектов во время рендеринга на множество маленьких треугольников, но, в отличии от Displace, это не приводит к искажению формы, а используется при вычислении вторичного освещения (GI), вычислении размытых отражений/преломлений и эффектов подповерхностного рассеяния (SSS).

Компания cebas разработала альтернативу при рассчётах Glossy-эффектов, назвав её Ultra Blur. Традиционные алгоритмы для получения размытых эффектов выпускают дополнительные лучи, которых требуется довольно много чтобы результат был не сильно зашумлённым. Некоторые алгоритмы, как тот, что содержится в vRay позволяет интерполировать результат между точно рассчитанными значениями. Конечно это не достаточно качественно, но в некоторых случаях этого вполне достаточно, зато выигрыш во времени будет значительным. Алгоритм Ultra Blur идёт ещё дальше. Вместо того, чтобы вычислять точные значения отражений\преломлений, а затем интерполировать точки между ними, Ultra Blur строит нормальное отражение, а затем размывает его обычным методом, таким, как в «фотошопе». Таким образом качество получаемой картинки остаётся на приемлемом уровне, а выигрыш во времени ещё больше, чем тот, что мы получем методом интерполяции. Но! Конечно есть свой минус — данная технология производит размывание в пределах одного треугольника, а значит, для качественного результата этих треугольников надо много, а это сразу увеличивает расход памяти.

Едем дальше. Вкладка Indirect Illumination, раздел Caustics. Каустика по-прежнему рассчитывается методом фотонных карт, однако! finalRender сделал «прорыв»в этом отношении. То, что довольно давно уже было доступно в vRay, теперь используется и в finalRender. Я говорю о так называемом методе GI-Caustics, методе, в котором каустика рассчитывается с помощью тех же лучей, что и основное GI. С одной стороны — это позволяет учесть все возможные виды каустики не только от прямого света, но и от переотражённого, а с другой — вычислять каустику приближённо (т.е. достаточно быстро), т.к. для вычисления GI как правило не используется очень большое количество сэмплов и\или очень высокие значения настроек.

Но и это ещё не все сюрпризы finalRender. Это один из немногих рендеров, позволяющий рассчитывать «объёмную» каустику. Объяснять не буду, проще показать результат.

Следующие два раздела посвящены настройкам небесного освещения. И наконец-то в этом рендере появился Physical Sky — тип «физически» корректного небесного освещения.

Что касается собственно GI, так это то, что среди четырёх алгоритмов, нет метода фотонных карт, что удивительно. И кроме того среди этих алгоритмов только один камеро-независимый — метод HyperGI. Суть его в том, что он равномерно разделяет геометрию сцены на треугольники (где-то это уже было…), затем вычисляет освещённость в узлах и сохраняет информацию в кэш. Такой алгорим достаточно прост, поэтому работает довольно быстро, но в месте с тем и довольно неточно…

Следующий метод — AdaptiveQMC. Вообще-то, я бы сказал, что это революционный метод, во всяком случае аналогов в других рендерах я не встречал. Суть его в том, что как метод QMC он рассчитывает освещённость очень точно и использует заданное визуализатором количество лучей для получения гладкого, незашумлённого результата. Отличие же заключается в том, что те точки поверхности, которые, грубо говоря, были пропущены — интерполируются. Соотношением точных и интерполированных точек можно управлять множеством параметров, на которых я не буду останавливаться. Кроме того имеются дополнительные элементы, управляемые регулятором Detail Detection. Эти элементы позволяет концентрировать лучи вторичного освещения в «критических» зонах, т.е. в местах «излома» геометрии, в местах сильного контраста в освещении и т.п. Рассчитанное вторичное освещение можно сохранить в памяти, поставив галочку в поле Reuse или в файл для дальнейшего использования. Небольшое удобство для непрофессиональных пользователях этого рендера сделано в виде простых регуляторов. которые позволяют регулировать одновременно множество параметров, что отражается на качестве/скорости рендеринга.

Метод Image более традиционен для finalRender и в чём-то похож на предыдущий, хотя содержит несколько меншее количество параметров с помощью которых можно управлять качеством и скоростью расчёта GI.

Метод Quasi Monte-Carlo работает абсолютно таким же образом, как одноимённый в vRay. Очень прямолинейный алгоритм, не использующий аппроксимаций и интерполяции, и как следствие — очень медленный.

Пару слов ещё хочу сказать о том, что вторичные отскоки (Secondary Bounces) расчитываются тем методом, который выбирается и для первичных, кроме метода AdaptiveQMC в котором можно выбрать из двух вариантов — Brute force и LightMaps. Brute force — алгоритм QMC, о котором было сказано выше уже достаточно; LightMaps — аналогичен алгоритму LightCash в рендере vRay.

Попробуем собрать данные об этих алгоритмах в одну таблицу.