vray что за программа
Обзор V-Ray и Corona Renderer
Какой движок выбирать архитекторам, а какой — визуализаторам
Время чтения: 12 мин
V-Ray и Corona Renderer — два самых популярных движка для архитектурной визуализации. С 2017 года обе программы принадлежат одной компании — Chaos Group, и становятся всё более похожими, что усложняет выбор софта как для архитекторов, так и для профессиональных визуализаторов.
Какой движок подойдёт именно вам зависит от того, какую роль визуализация занимает в вашей работе: для архитекторов важнее совместимость движка с софтом для моделирования, а для профессиональных визуализаторов — технические характеристики программ и их соответствие задачам конкретного проекта.
Разбираем основные различия Corona и V-Ray вместе с преподавателями Софт Культуры:
→ Юнусом Юнусовым, сооснователем студии визуализации SUN и преподавателем базового курса «3ds Max + Corona. Архитектурная визулизация» ;
→ Наташей Уренёвой, визуализатором студии Magma Visual и преподавателем курса «Corona Pro. Продвинутая визуализация» ;
→ Владом Капустиным, архитектором бюро «Меганом» и преподавателем курса «SketchUp + V-Ray. Концептуальный рендер» ;
А также с внешними экспертами — архитекторами и визуализаторами Егором Кырчановым, Егором Штефаном и Надей Злобиной.
Связки с программами
Большинство движков визуализации могут работать только в связке с программами для моделирования. К таким встроенным движкам относятся V-Ray и Corona Renderer. Но есть и движки, работающие отдельно — например, Octane Render.
V-Ray и Corona Renderer чаще всего используют в связке с 3ds Max, потому что это одна из самых первых программ для моделирования с огромным количеством пользователей. Первые версии обоих движков были заточены именно под 3ds Max, а впоследствии адаптировались под другие программы моделирования.
V-Ray появился в 1997 году и долгое время был единственной достойной программой для визуализации. Со временем этот двиджок оброс множеством настроек, появились версии V-Ray для различных программ для моделирования: SketchUp, Rhino, Revit, ArchiCAD, Maya, Cinema 4D, Blender и многих других. Несмотря на то, что 3D-модели из этих программ нетрудно конвертировать в 3ds Max, архитекторы часто предпочитают оставаться внутри привычного софта для моделирования и отказываются пользоваться 3ds Max из-за неточностей в построении модели и громоздкого интерфейса.
Corona Renderer появилась в 2009 году как дипломный проект чешского разработчика Ондрея Карлика и быстро стала популярной в сфере архитектурной визуализации за счёт своей простоты и физической корректности. На сегодняшний день Corona полноценно работает только в связке с 3ds Max и Cinema 4D, но готовится версия движка и для ArchiCAD. Ранее разработчики планировали создать версию Corona для SketchUp, но сейчас её разработка заморожена.
В отличие от Corona, которая в основном используется в связке с 3ds Max, V-Ray удобен для пользователей большей части софта для моделирования. Но визуализаторы, предпочитающие работать с Corona Renderer, иногда используют движок в связке с Cinema 4D: её интерфейс намного дружелюбнее, чем у 3ds Max, а функционал и качество визуализаций при этом ничуть не хуже.
Стили и библиотеки
У Corona Renderer лаконичный интерфейс и предзаданные параметры, позволяющие добиться качественной визуализации без дополнительных усилий. Также у Corona есть богатая и бесплатная библиотека материалов, которая постоянно пополняется.
Настройка физически корректного отображения объектов в Corona не требует дополнительного времени — даже свет в сцене для рендеринга можно выставить автоматически. Хотя эти параметры можно перенастроить, велика вероятность, что при внесении изменений в стандартные настройки визуализация будет выглядеть неестественно — программа обязательно предупредит об этом.
Редактор материалов V-Ray имеет более широкий спектр возможностей: процедурные карты и огромное количество гибких настроек позволяют визуализировать любые материалы и создать собственные. Однако без навыка работы с настройками в V-Ray есть риск допустить ошибку и испортить визуализацию. Чтобы добиться фотореалистичности требуется достаточный опыт работы в программе.
У V-Ray есть большая библиотека реалистичных материалов: она платная и её можно найти на сайте разработчика — VRscans. Также в V-Ray можно создать стилизованные нереалистичные материалы — это одна из важных характеристик движка, которая делает его идеальным софтом для экспериментов с графикой.
И V-Ray, и Corona позволяют без проблем осуществлять взаимный экспорт уже созданных материалов: сцену, созданную для V-Ray, можно в один клик конвертировать в сцену для Corona. Из Corona в V-Ray конвертировать сцены немного сложнее, но это не составит труда опытному визуализатору.
Технические особенности
Изначально в основе V-Ray лежал адаптивный метод рендеринга: ранним пользователями программы он знаком по чёрным квадратам (бакетам), которые постепенно открываются в процессе просчёта изображения.
V-Ray изнутри
Здравствуйте, меня зовут Константин Суханаев, живу я и работаю в городе Алматы (это южный Казахстан) По образованию я банкир, по специальности Дизайнер интерьеров! на дизайнера я нигде не учился, как то все само собой получилось)) CG занимаюсь не долго, около 1,5 года, c V-Ray работаю еще меньше, всего 7-8 месяцев! ну да ладно, я думаю пора перейти к теме урока!
И так господа хорошие присядьте поудобнее на свое мягкое место, потому что сейчас я начну ломать ваши головы! Тема пойдет, как вы наверно уже догадались, о настройках V-Ray! Мы с вами рассмотрим все параметры, все галочки и все кнопочки которые относятся к врею, что они делают и для чего они нужны! Рассматривать мы будем версию V-Ray 1.5
Думаю все знают как запускается 3D’S Max и как в качестве визуализатора устанавливается V-Ray! Поэтому я думаю мы пропустим эту скучную главу.
V-Ray Frame Buffer
· Позволяет просмотреть все элементы (render elements) в одном окне и позволяет переключаться между ними очень легко.
· Сохраняет изображение в полном 32-bit (floating-point) формате.
· Позволяет выполнять цветовую коррекцию изображения.
· Позволяет выбирать порядок обработки buckets в процессерендера.
V-Ray VFB имеет несколько ограничений, которые перечислены ниже.
VFB toolbar
Как наверное многие уже догадались это окно рендера, в котором так же присутствуют некоторые настройки, рассмотрим их поподробнее
Эта часть набора инструментов которая позволяет выбрать канал или режим превью. Так же здесь есть возможность включить режим монохромного отображения
Позволяет сохранить текущий кадр в файл. Может быть вкл/выкл в процессе рендера
Создает копию 3dsmax текущего фрейм буффера V-Ray. Вы можете вкл/выкл эту опцию в процессе рендера.
Оставляет информационный диалог о пикселе под указателем мышки, включенным. Если вы сделаете right-click мышкой над пикселом, информация о нем будет отображаться только при нажатии на кнопку мыши.
V-Ray будет рендерить бакеты ближайшие к указателю мышки. Вы можете вкл/выкл эту опцию в процессе рендера.
Открывает диалог «levels control» который позволяет вам установить цветовую коррекцию отдельно для каждого цветового канала. Здесь так же отображается гистограмма текущего содержимого буфера. Позволяет интерактивно масштабировать превью при помощи мыши.
Очищает текущее содержимое буфера. Иногда полезно перед началом очередного рендера, в случае если предыдущее изображение мешает воспринимать результат нового рендера.
VFB shortcuts
Ниже приведен список комбинаций кнопок (shortcuts) которые вы можете использовать для навигации в фрейм буфере. Помните, что окно фрейм буфера должно быть активным (иметь фокус) для того, что бы эти комбинации работали:
Mouse
Description
Масштабирование (Zoom in/Zoom out )
Roll the mouse-rollon button up/down
Масштабирование (Zoom in/Zoom out)
показать инфодиалог со свойствами кликнутого пикселя.
двигать изображение (hand tool)
Keyboard
Description
Масштабировать (Zoom in/Zoom out)
двигать изображение (left, up, right, down)
Notes
· V-Ray VFB не отображает G-Buffer уровни (как Coverage и т.п.).
· V-Ray VFB не работает в режиме stripe rendering.
Ну я думаю с этим мы с Вами закончили)) поехали дальше.
Global Switches
Geometry
Lighting
Materials section
Indirect illumination section
Вот собственно и все)))
Image Sampler (Antialiasing)
Fixed rate sampler
Это самый простой самплер, он делает фиксированное количество сэмплов для каждого пикселя.
По причине отсекания сэмплов в соответствии с диапазоном для RGB цветового канала, иногда этот сэмплер дает более темные результаты, если используется с эффектами сглаживания/размывания (blurry effect). Решение в этом случае в увеличении сабдивов для эффектов сглаживания, или в использовании Real RGB цветовой канал.
Adaptive QMC sampler
Этот сэмплер берет переменное число сэмплов для каждого пикселя, основываясь на разнице интенсивности пикселя и его соседей. Этот сэмплер сильно связан с V-Ray QMC sampler.
Adaptive QMC сэмплер не имеет своей настройки порога шума; вместо этого он использует параметр Noise threshold QMC sampler-а для управления качеством.
Это предпочтительный сэмплер для сцен с большим количеством небольших деталей (например, VRayFur) или эффектов размытия таких как: DOF, motion blur, glossy reflections. Этот сэмплер так же использует меньше памяти, чем Adaptive subdivision sampler.
По причине отсекания сэмплов в соответствии с диапазоном для RGB цветового канала, иногда этот сэмплер дает более темные результаты, если используется с эффектами сглаживания/размывания (blurry effect). Решение в этом случае в увеличении сабдивов для эффектов сглаживания, или в использовании Real RGB цветовой канал.
Adaptive subdivision sampler
Это улучшенный сэмплер способный использовать меньше чем один сэмпл для каждого пикселя. При отсутствии эффектов размытия (direct GI, DOF, glossy reflection/reftaction и т.п.) это предпочтительный сэмплер в V-Ray. В среднем он использует меньше сэмплов для достижения сравнимого качества.
Хотя с детализированными текстурами и/или эффектами размытия он может быть медленнее и выдавать худшие результаты, чем другие два метода
Так же этот сэмплер требует большего количества памяти, чем другие два.
Antialiasing filter
Эта секция позволяет выбирать antialiasing filter. Все стандартные 3dsmax фильтры поддерживаются за исключением Plate Match фильтра. Смотрите секцию Examples для большей информации по antialiasing фильтрам.
Notes
Какой сэмплер использовать для конкретной сцены? Лучший ответ дает эксперимент:
Для сцен без мелких деталей малым количеством blurry effects и гладкими текстурами, Adaptive subdivision sampler с его способностью к понижению числа сэмплов ниже 1, будет лучшим. Для сцен с детальными текстурами или множеством мелкой геометрии и малым количеством blurry эффектов, Two-level sampler работает лучше.
Так же в случае анимации включающей детальные текстуры, Adaptive subdivision sampler может вызывать фликер эффект который можно избежать используя Two-level sampler.
Для сложных сцен с большим количеством blurry эффектов и детальными текстурами, Fixed rate sampler работает лучше и предпочтителен в отношении компромисса качества и времени.
Примечание по использованию памяти:
Алгоритмы сэмплеров требуют значительного количества памяти для сохранения информации о каждом bucket-е. Использование большого размера bucket может требовать много памяти. Это особенно существенно для Adaptive subdivision sampler, который сохраняет дополнительные sub сэмплы в том же bucket-е.
Adaptive QMC sampler и Fixed rate sampler с другой стороны сохраняют обычно только суммарную информацию о сэмплах, что уменьшает требования к памяти.
Indirect Illumination (GI)
Approaches to indirect illumination
V-Ray использует несколько подходов для расчета непрямого света с различными
вариантами компромисса между качеством и скоростью:
Какой метод использовать? Это зависит от задачи. Раздел с примерами может помочь
в выборе подходящего метода для вашей сцены.
Primary (первичный) и secondary (вторичный) отскок
Настройки для непрямого освещения в V-Ray разделены на две секции: Настройки алгоритма первичного отскока и настройки связанные с алгоритмом для просчета вторичного отскока. Первичный диффузный отскок происходит, когда точка отображения (шейдинга) прямо видна камерой, или через отражение/преломление. Вторичный отскок происходит, когда точка отображения (шейдинга) используется в просчете GI (глобального освещения).
Parameters
GI caustics
Post-processing
Эти настройки дают возможность дополнительно корректировки indirect illumination, прежде чем выполнять финальный рендер. Значения по умолчанию соответствуют физически корректному результату; но пользователь может изменить их в целях достижения художественного эффекта.
Когда Contrast установлен в 0.0, GI solution принимает контраст, определенный параметром Contrast base. Значение 1.0 Contrast оставляет контраст неизмененным. Величина больше 1.0 усиливает контраст.
First (primary) diffuse bounces
Secondary diffuse bounces
Notes
Теперь думаю самое время рассмотреть параметры тех самых подходов для расчета непрямого света о которых говорилось выше!
Эта секция доступна только если выбран Quasi-Monte Carlo GI в качестве главного или вторичного алгоритма GI.
Quasi-Monte Carlo метод GI это метод грубой-силы. Он рассчитывает GI значение для каждой точки независимо. Хотя и очень медленный, но имеет высокую точность, особенно если в сцене много мелких деталей.
Для ускорения Quasi-Monte Carlo GI, можно использовать быстрый метод (photon map или light map) для второго отскока (вторичный алгоритм).
Parameters
Irradiance map
Эта секция настроек рендера позволяет управлять различными частями irradiance map. Эта секция может быть использована, только если irradiance map выбрана как GI для первичного диффузного отскока.
Некоторые сведения о том, как работает irradiance map необходимы для понимания значения этих параметров.
Более простыми словами, мы можем думать о diffuse surface irradiance как о видимом цвете-яркости поверхности, если мы примем, что ее материал совершенно белый и диффузный.
В V-Ray, термин irradiance map относится к методу эффективного расчета диффузного освещения поверхности объектов в сцене. Так как не все части сцены имеют одинаковую детализацию при просчете GI, было бы разумным делать расчет более точно в важных частях (там, где объекты расположены ближе друг к другу, или в местах с четкими тенями), и менее точно в местах с равномерно освещенными плоскостями. Irradiance map использует такой подход и работает адаптивно. Это реализуется за счет нескольких рендеров одного изображения (нескольких проходов) с удвоением разрешения каждый следующий раз. Идея состоит в том, чтобы начать, скажем, с четверти разрешения финального изображения и затем постепенно повышать качество.
Irradiance map фактически это коллекция точек в 3d пространстве (облако точек) вместе с рассчитанным вторичным освещением в этих точках. Когда объект встречается на пути луча в процессе GI прохода, V-Ray ищет, нет ли в облаке точек irradiance map точки близкой по расположению к текущей. Из уже просчитанных точек, V-Ray может извлечь массу полезной информации (есть ли рядом другие объекты, как сильно меняется вторичное освещение и т.п.). На основе этой информации, V-Ray решает, может ли вторичное освещение для текущей точки быть интерполировано из уже существующей информации в облаке точек. Если нет, вторичное освещение рассчитывается для этой точки и точка сохраняется в irradiance map..
Обзор V-Ray 3.0 для Autodesk 3ds Max
Здравствуйте уважаемые читатели. Вот и пришло время первого обзора новой версии системы визуализации V-Ray 3.0 для Autodesk 3ds Max. Достаточно продолжительное время, многие пользователи были в ожидании того, что же готовит новая версия этого легендарного продукта, считающегося одним из самых популярных в России и многих других странах.
Благодаря доступу к beta-тестированию новой версии, я подготовил для вас небольшой гид по новым возможностям.
Введение.
Как и любой другой современный визуализатор, V-Ray предоставляет множество самых разнообразных возможностей. Одна из важных особенностей V-Ray –полноценный набор инструментов для визуализации с простым и понятным интерфейсом. А благодаря полноценным собственным инструментам освещения, затенения, глобального освещения и т.д., визуализатор V-Ray может быть использован в самых разнообразных задачах. Во время beta-тестирования, мы ориентировались на доступный список нововведений и изменений внутри движка визуализации. Многие вещи, которые мы рассмотрим, затрагивают только интерфейс коннектора и плагина V-Ray для 3ds Max, но многие изменения затронули сам движок визуализации.
Основные нововведения, рассмотренные в статье:
— Новый интерфейс пользователя и новый диалог быстрой настройки визуализатора
Новая версия V-Ray предоставляет пользователям несколько режимов интерфейса в диалоговом окне Render Settings. Так же добавлены два новых инструмента для быстрой настройки глобальных параметров визуализатора для максимального повышения скорости установки необходимых параметров – своего рода кнопка «Сделать красиво!».
— Увеличенная производительность в трассировке луча и режим Progressive Rendering
В данном разделе мы рассмотрим оптимизацию процесса визуализации. Какие реализованы новые методы построения финального изображения, как оптимизируется скорость вычислений.
— Новый универсальный шейдер VRMATS и другие новые шейдеры
В V-Ray 3.0 появились новые инструменты шейдинга (материалы). Универсальный шейдер VRmat, позволяет выполнять передачу шейдеров и созданных материалов между различными приложениями, использующими V-Ray в качестве движка визуализации. Среди стандартных шейдеров V-Ray появился новый Ray-traced SSS шейдер, поддерживающий расчет эффекта подповерхностного рассеивания с помощью алгоритмов трассировки луча. Для специалистов «кому хочется большего», разработчики предоставили возможность использовать стандарт Open Shading Language (OSL) от компании Sony Image Works для создания собственных шейдеров.
— Улучшенная поддержка формата Alembic
Начиная с V-Ray 2.0, добавлена поддержка формата данных Alembic, разработанного студиями Sony Imageworks и ILM. В новой версии V-Ray добавлена поддержка кэша Alembic, который может быть загружен с помощью инструмента V-Ray Proxy.
— Улучшен V-Ray Hair
Новый V-Ray предоставляет пользователям улучшенный функционал создания и редактирования волос, обеспечивающий большую производительность в процессе вычислений и качественный результат финального изображения. Серия тестов показала, что прирост производительности визуализации волос и меха составляет от 5 до 15 раз (В тестах с системой Ornatrix).
— Расширенное управление цветом
Улучшенный рабочий процесс с полноценным управлением цветом. Пользователи V-Ray получают полноценную поддержку LUT и ICC профилей, а также поддержку нового OpenColorIO (OCIO) также разработанного в стенах студии Sony Imageworks.
— Поддержка визуализации изображений в формате Deep Images (Deep Data)
С выпуском OpenEXR 2.0 появилась возможность визуализации изображений с сохранением глубины пикселей. Впервые поддержка Deep Data была реализована в V-Ray for Maya. Теперь, пользователи NUKE и V-Ray for 3ds Max, могут использовать возможности Deep Images, не прибегая сложным манипуляциям, а просто взять и сохранить их в формат OpenEXR с активной функцией сохранения Deep Data.
— Новая функция Render Mask
Визуализатор V-Ray 3.0 содержит уникальную функцию для контроля регионов визуализации с использованием маски изображения. Когда визуализируется область интереса, представленная сложной формой, прямоугольная область может не подходить для визуализации. Использование новой функции Render Mask предоставляет художникам возможность использовать любую форму региона, который будет визуализироваться.
— Поддержка визуализации отдельных проходов (Render Elements) в V-Ray RT GPU
Появившийся в V-Ray 2.0 движок визуализации V-Ray RT позволил использовать возможности современных GPU для ускорения вычислений preview визуализации в режиме ActiveShade. Начиная с V-Ray 3.0, данный движок визуализации получил новую и, пожалуй, одну из долгожданных функций – поддержку вывода отдельных элементов изображения (Render Elements). Помимо этого, в V-Ray 3.0 проведена оптимизация алгоритмов и реализована поддержка последних версий NVIDIA CUDA, что позволяет полноценно использовать самые современные графические ускорители.
Думаю, такое краткое описание только самых ярких функций уже составило общее представление о новых возможностях V-Ray. Далее мы рассмотрим эти функции более детально и оценим некоторые из них в действии.
Все прекрасно знают, что встречают по одежке. Многие начинающие пользователи вообще боятся больших и нагромождённых интерфейсов, а профессионалы наоборот, хотят иметь под рукой как можно больше «рюлек». С одной стороны V-Ray всегда был достаточно функциональным визуализатором с огромнейшим количеством различных параметров и возможностей. Но с другой стороны нагромождение интерфейса могло отпугнуть непросвещенного начинающего юзера.
К разработке основных элементов настроек и управления визуализатором разработчики третьей версии подошли очень основательно. Собрав информацию о наиболее востребованных функциях и инструментах, они переработали все основные элементы интерфейса диалога глобальных параметров визуализатора и от части, буфер кадров (Рис. 1).
При первом запуске 3ds Max после установки V-Ray 3.0 в интерфейсе программы появится новая панель инструментов, именуемая V-Ray Toolbar. С ее помощью можно получить доступ к быстрой кастомизации меню программы и диалоговому окну V-Ray Quick Settings, которое мы рассмотрим далее в данном разделе.
Конечно, первым делом многие пользователи откроют диалоговое окно Render Settings в котором настраиваются глобальные параметры визуализатора. Как и раньше, визуализатор V-Ray можно выбрать, используя свиток Assign Renderer (Окно Render Settings > Свиток Assign Renderer). Если вам хочется использовать V-Ray в качестве визуализатора по умолчанию, это можно сделать с помощью диалогового окна Custom UI and Default Switcher (Меню Customize > Custom UI and Default Switcher).
Выбрав V-Ray в качестве средства визуализации, и открыв окно Render Settings, вы увидите кардинально обновлённый интерфейс визуализатора (Рис. 2).
Рис. 2. Обновленный вид вкладок с глобальными параметрами визуализатора V-Ray 3.0 в диалоговом окне Render Settings.
В предыдущих версиях V-Ray диалоговое окно Render Settings было значительно шире из-за большого количества параметров, что немного отличалось от заложенной еще в 6-ой версии 3ds Max концепции. Теперь же все вкладки собраны в одной строке, а ширина диалогового окна Render Settings стала значительно меньше, что, на мой взгляд, будет экономить рабочее пространство экрана.
А теперь взглянем на свитки параметров. Одно из «главных нововведений» – минимализм в интерфейсе. Разработчики решили упростить настройку визуализатора и в тоже время оставить все параметры в диалоговом окне Render Settings. Решение этой задачи было выполнено очень элегантно, просто добавили кнопки выбора режима отображения параметров.
Рис. 3. Различные режимы отображения параметров в V-Ray 3.0. Режимы Basic, Advanced и Expert для свитка Global Switches.
Многие свитки с параметрами V-Ray представлены тремя режимами:
Начинающему пользователю будет достаточно параметров в режиме Basic, продвинутому пользователю могут пригодиться параметры в режиме Advanced, а для прожжённых «перцев» профессионалов, не желающих размениваться на мелочи, предусмотрен третий режим – Expert. По своей сути режим Expert это классический набор параметров. Как и раньше все основные настройки визуализатора будут доступны для редактирования.
Режимы отображения параметров V-Ray доступны в следующих свитках:
Остальные свитки практически остались без изменений, просто их интерфейс был значительно обновлен и реорганизован.
Еще одно нововведение – диалог V-Ray Quick Settings (Рис. 4). Как я говорил во введении, это своего рода кнопка «Сделать красиво». Но кнопок там будет побольше :).
Рис. 4. Диалоговое окно V-Ray Quick Settings служит для быстрой настройки параметров V-Ray.
Учитывая большое количество самых разнообразных параметров визуализатора, пользователи всегда хотели как-то упросить настройку визуализатора под различные сюжеты. Учитывая тот факт, что V-Ray по-прежнему дико популярен в области архитектурной визуализации, разработчики сделали параметры диалогового окна V-Ray Quick Settings максимально приближенными к визуализации архитектурных сцен.
Диалоговое окно V-Ray Quick Settings представлено следующими параметрами:
Кнопки выбора шаблона (Exterior, Interior, VFX и Custom) – позволяют выбрать один из трех заранее подготовленных шаблонов настроек. Доступны шаблоны для экстерьеров, интерьеров и эффектов. Кнопка Custom будет подгружать пользовательский шаблон.
Presets – с помощью данного раскрывающегося списка, можно выбрать один из шаблонов. Аналогичную функцию выполняют кнопки Exterior, Interior и VFX.
Render – запускает процесс визуализации изображения.
GI Quality – позволяет настроить качество глобального освещения. Перемещая слайдер, сценарий заложенный в диалоге V-Ray Quick Settings будет перенастраивать параметры алгоритмов GI (Рис. 5). Перемещая слайдер вправо, качество GI будет выше, перемещая слайдер влево, качество будет ниже.
Рис. 5. Зависимость параметров глобального освещения от качества GI выставленного в диалоге V-Ray Quick Settings.
Раскрывающийся список с различными комбинациями методов просчета GI (напр. IM + LC), позволяет выбрать одну из наиболее удобных комбинацией методов просчета. Благодаря кнопке Settings будет открыто диалоговое окно Render Settings с вкладкой GI.
Параметр Shading Quality контролирует параметры сглаживания, выставляемые в свитке Image Sampler (Antialiasing). При его изменении, будет изменяться значение параметра Min shading rate. Перейти к глобальным параметрам качества Image sampler можно кликнув по кнопке Settings.
Для контроля качества сэмплинга с использованием Adaptive image sampler (ранее известный как Adaptive DMC sampler) можно воспользоваться параметром AA Quality. С помощью слайдера контролируется максимальное значение сэмплов (AA max subdives). С помощью счетчика, можно задать предел количества сэмплов, который можно установить для настройки Adaptive Image Sampler. С помощью кнопки Settings откроется диалоговое окно Render Settings с развернутым свиток Adaptive Image Sampler.
А вот раскрывающийся список, расположенный в самом низу будет достаточно интересен. Он позволят переключить V-Ray с классического режима построения изображения (bucket) на появившийся в третьей версии режим Progressive о котором мы поговорим далее в этой статье.
Помимо кардинально обновленных настроек глобальных параметров визуализатора, изменения затронули и интерфейс буфера кадров V-Ray (V-Ray Frame Buffer).
Рис. 6. Обновленный V-Ray Frame Buffer.
Конечно, принципиальных изменений в интерфейсе V-Ray Frame Buffer вы не увидите, разве что новую кнопку Stop Rendering в правом верхнем углу окна V-Ray FB. Поимо этого, в окне Render history превью изображения будут отображаться в цветовом пространстве sRGB если активна опция отображения цветов в пространстве sRGB (Рис. 7).
В принципе, это все основные изменения в интерфейсе 3ds Max связанные с V-Ray 3.0. Теперь мы можем перейти непосредственно к новым возможностям визуализатора и тому, как ими воспользоваться. И первое чему мы уделим внимание – повышению производительности визуализатора и новому режиму визуализации – Progressive.
Повышение производительности и режим Progressive
Мы добрались до самого вкусного – технических новинок V-Ray 3.0. Компания Chaos Group обещала нам реальный прирост производительности в движке V-Ray, и, по сути, сдержала свое слово. Новая версия V-Ray будет поставляться со значительно оптимизированными алгоритмами трассировки луча и новой библиотекой Embree.
Оптимизация процесса визуализации
Как вы знаете, процесс визуализации занимает достаточно продолжительное время. Это обусловлено просчетом отдельных пассов GI, просчетом зеркальных и глянцевых отражений, а также кучи различных эффектов, вплоть до глубины резкости и эффектов волюметриков. Сам же V-Ray подразделяет изображение на отдельные регионы (в народе именуемые как «бакеты» (англ. Buckets)). В зависимости от того, сколько в центральном процессоре вычислительных ядер, одновременно может просчитываться несколько регионов. Если у нас 4 ядра и 8 потоков (для процессоров Intel с технологией Hyper-Threading), то одновременно будет просчитываться 8 регионов (Рис. 8).
Рис. 8. Обловленное распределение ресурсов CPU. Классический метод (в начале процесса визуализации) и современный метод – разделение регионов между освободившимися ядрами CPU.
Но в старых версиях визуализатора V-Ray был один недостаток, когда остается 8 регионов, и они завершаются по очереди, ядра процессора начинают простаивать.
Начиная с V-Ray 3.0 по умолчанию активна функция перераспределения регионов между освободившимся ядрами процессора. Чем ближе к концу процесса визуализации, тем меньше становятся размеры регионов, а их вычислением занимаются освободившиеся до этого ядра\потоки CPU.
Такой подход к распределению вычислительных ресурсов многоядерных систем значительно повышает скорость визуализации сцен. А это в свою очередь может существенно повысить скорость визуализации анимационных секвенций, где такая проблема простаивания вычислительных ресурсов актуальна и по сей день.
Данный метод перераспределения ресурсов используется не только при построении финального изображения. При вычислении глобального освещения по методу Irradiance Map, он будет так же задействован, что существенно повышает производительность данного метода. При этом данный метод актуален для каждого из пассов IM. Поэтому можно спокойно добавить пару дополнительных пассов для более качественного эффекта GI.
Поддержка библиотеки трассировки луча Embree
Новая версия V-Ray обзавелась поддержкой библиотеки трассировку луча Embree от компании Intel. Ее уже используют некоторые из визуализаторов, например Corona Renderer. А вот для V-Ray это уже новинка.
Что нам дает применение Embree в V-Ray? Все очень просто – прирост производительности, значительный прирост (в зависимости от сцены, материалов, освещения и настроек). Активировать применение Embree можно в глобальных настройках визуализатора.
Диалог Render Settings > Вкладка Settings > Свиток System
Для его активации, установите флажок Use Embree. Все очень просто. Поимо того что Embree будет использован при визуализации сцены, он также может быть применен для вычисления размытия движения и отдельного управления памятью. А для большей точности, можно установить флажок High precision.
Рис. 9. Диалоговое окно Render Settings с установленным флажком Use Embree.
Рассмотрим внимательнее влияние применения Embree на время визуализации и поддерживаемые им функции.
Рис. 10. Время, затраченное на визуализацию без Embree, с активным Ebree и повышенной точностью.
На рисунке 10 показан пример визуализации сцены с интерьером по средствам классического алгоритма визуализации V-Ray и с применением его новой версии, в которой применена библиотека Embree. Обратите внимание на затраченное время визуализации. Стандартному алгоритму потребовалось около 6 минут 45 секунд, в то время как при активизации применения Embree, время удалось сократить почти на 1,5 минуты. Если даже активизировать функцию High precision, время визуализации не будет значительно увеличиваться, но при этом, качество изображения может быть значительно выше.
На первый взгляд прирост скорости может быть незначителен но, как известно, все зависит от создаваемой вами сцены и используемых в ней материалов, и освещения. Учитывая тот факт, что Embree реализован в полноценном движке V-Ray, данная библиотека будет работать практически со всеми основными шейдерами, текстурами, источниками света и другими функциями, реализованными в данном визуализаторе.
Режим Progressive Rendering
С появлением в арсенале V-Ray возможности интерактивной визуализации (V-Ray RT Engine), многие из пользователей хотели реализации аналогичной возможности в полноценной версии V-Ray. Новая версия V-Ray, предоставляет режим визуализации Progressive Rendering (Рис. 11). Данный режим основан на применении значительно усовершенствованного движка V-Ray RT CPU с реализацией ряда возможностей не поддерживаемых RT Engine.
Рис. 11. Новый режим Progressive Rendering в V-Ray Advanced.
Режим Progressive выбирается в качестве сэмплера изображения. Основные параметры данного режима представлены в свитке Progressive Image Sampler. По своей сути, данный сэмплер строит изображение аналогично методу, заложенному в V-Ray RT. С каждым новым этапом, качество визуализируемого изображения увеличивается. И доходя до определённого предела останавливается.
Рис. 12. Пример визуализации сцены с интерьером с применением классического Adaptive Sampler и современного Progressive Sampler.
В отличие от V-Ray RT, Progressive Sampler создает гораздо более чистое изображение, особенно в материалах с текстурными картами. Помимо этого, данный метод поддерживает визуализацию практически всех материалов, доступных в поставке с V-Ray.
На рисунке 12 показан пример визуализации сцены интерьера выполненный с применением Adaptive Sampler и Progressive Sampler. Обратите внимание на разницу между данными методами. На данный момент, Progressive Sampler пока «немного шалит» с эффектом VRay Environment Fog. Но если присмотреться к материалам с текстурами, видно, что они вышли достаточно чистыми.
На рисунке 13 показан пример сцены с различными материалами. В отличие от классического адаптивного сэмплера, Progressive Sampler позволяет быстро получить достаточно качественный результат при визуализации таких эффектов как глянцевые отражения и подповерхностное рассеивание (SSS).
Рис. 13. Пример визуализации сцены с различными материалами и значениями Max Subdivs.
При увеличении значения Max Subdivs улучшается качество изображения. Но даже небольшие значения могут дать хороший результат, поэтому накручивать изрядно данный параметр не имеет смысла.
Рис. 14. Качество изображения в зависимости от времени.
На рисунке выше показано как качество всего изображения зависит от времени затраченного на визуализацию. Обратите внимание на области теней и глянцевых отражений.
Помимо высокого качества получаемого изображения с помощью Proressive Sampler можно спокойно выполнять визуализацию полноценных Render Elements.
Видео, демонстрирующее визуализацию в режиме Progressive.
Нововведения в шейдерах V-Ray
Всем пользователям визуализатора V-Ray давно известно, что он обладает самым мощным набором уникальных и простых в использовании шейдеров. Однако с выходом V-Ray на профессиональный рынок анимации и VFX, требования CG художников выросли и соответственно появились новые потребности. Новая версия V-Ray для 3ds Max предоставляет больше возможностей по разработке собственных шейдеров и оптимизацию родных шейдеров. Помимо этого, многие из новых возможностей в шейдинге, стали доступны в V-Ray for 3ds Max впервые. Но обо всем по порядку.
Поддержка шейдеров VRmats
Пользователям V-Ray for Rhino и V-Ray for SketchUp уже давно известен формат шейдеров Vismats, как раз новый формат шейдеров в V-Ray for 3ds Max, именуемый VRmats основан на возможностях Vismats. По своей сути формат VRmats универсален. Он может быть создан в V-Ray for SketchUp и импортирован в V-Ray for 3ds Max или Maya. При этом шейдеры созданные с помощью Vismats, поддерживают все основные функций V-Ray Mtl.
Что выделяет среди многих других форматов шейдеров, у VRmats есть свой собственный редактор шейдеров, доступный из интерфейса шейдера VRayVRmatMtl в редакторе материалов 3ds Max.
Рис. 15. Пример визуализации сцены с различными материалами в формате VRmats (vismats).
Рассмотрим небольшой пример шейдера, созданного с помощью VRMat. Шейдер был загружен с сайта шейдеров Vismat – Vismats.com. Это простой шейдер металлической поверхности с отражениями и рельефностью.
В редакторе материалов 3ds Max был создан шейдер VRayVRmatMtl, а в качестве шейдера Vismat был выбран загруженный с указанного выше сайта шейдер (Рис. 16).
Рис. 16. Создание шейдера VRayVRmatMtl.
Рис. 17. Редактор шейдеров Vismat запускаемый из интерфейса VRayVRmatMtl.
В VRmat можно создать 8 типов шейдеров, в основе которых лежат компоненты входящие в базовые шейдеры V-Ray. Для создания нового шейдера, потребуется всего лишь кликнуть ПКМ в списке Materials List и выбрать интересующий вас тип шейдера (Рис. 18).
Рис. 18. Создание нового шейдера в редактора V-Ray material editor.
К поддерживаемым шейдерам, относятся следующие: Angle Blend, Multi Material, Skp Two Sided, Standard, Toon, Two Sided, V-Ray Material и Wrapper Material. По сути, это аналоги основных шейдеров, входящих в поставку V-Ray for 3ds Max, но записываемые в отдельный унифицированный формат.
Рис. 19. Все восемь типов шейдеров, доступные в редакторе VRmats.
Каждый из шейдеров содержит привычные для многих пользователей параметры. Начиная от диффузного цвета и заканчивая картами рельефности и смещения (displacement). Но, как известно, любой материал состоит не только из базового шейдера, но и из текстур. Для того чтобы добавить текстурную карту к шейдеру VRmat, необходимо просто «жмахнуть» по кнопочке с буквой «m» рядом с поддерживающим текстуру параметром и в открывшемся диалоговом окне V-Ray texture editor выбрать необходимый тип текстуры и выполнить ее настройку (Рис. 20).
Рис. 20. Пример создания текстуры из растрового файла в редакторе VRmat.
Как видите, новый формат шейдеров позволит пользователям создавать универсальные типы шейдеров, которые могут быть использованы практически в любом пакете, где дополнительно установлен V-Ray. Такая реализация поддержки различных шейдеров в V-Ray требовалась многим пользователям, кому хотелось переносить свои материалы из одного пакета в другой, но при этом, не теряя различные настройки и пути к текстурам.
После релиза финальной версии V-Ray 3.0 мы обязательно рассмотрим данный формат в деталях.
Новые шейдеры и поддержка OSL
С выходом V-Ray 3.0 пользователи получат не только новый универсальный формат шейдеров, но и непосредственно новые шейдеры полноценно оптимизированные под новые возможности движка визуализации.
В частности третья версия получит следующие новые шейдеры и возможности:
— Интуитивный шейдер кожи (Skin Shader) позволяющий создавать художникам комплексный многослойный шейдер кожи
— Увеличенную производительность в визуализации SSS шейдера. Включая поддержку трассировки луча в визуализации SSS
— Художники и технические директора теперь могут использовать стандарт OSL (Sony’s Open Shading Language) для создания собственных материалов
Стоит отметить, что на момент написания данного обзора, новый SSS шейдер не был включен в поставку, так как находится еще на стадии разработки. А вот шейдер VRayOSLmtl уже доступен всем пользователям V-Ray Adv. 2.4X.XX. Более детально с новыми шейдерами и возможностями разработки шейдеров с помощью языка OSL мы поговорим после выхода финальной версии V-Ray 3.0.
Вот мы и добрались до середины нашего скоромного обзора новых возможностей V-Ray 3.0. Как вы уже заметили, релиз должен быть многообещающим для многих CG художников. Но что нам еще готовят разработчики? Рассмотрим еще несколько нововведений.
Нововведения в поддержке формата Alembic и обновление системы волос
Начиная с V-Ray 2.40, в поставку визуализатора включена поддержка формата Alembic. Данный формат был разработан студиями Sony Imageworks и ILM, после чего он стал включаться в поставку многих пакетов компьютерной графики, в частности Maya и Houdini.
В 3ds Max прямой поддержки Alembic нет, но благодаря V-Ray визуализацию данных сохраненных в этом формате можно выполнять через V-Ray Proxy.
Рис. 21. Модель головы цифрового персонажа, созданная в Maya. Модель предоставлена Александром Кыштымовым aka Skif (http://skif3d.blogspot.com/)
Рис. 22. Экспорт модели в формат Alembic с помощью инструмента Maya Pipeline Cache.
В 3ds Max в качестве импортера Alembic в сцену выбирается объект V-Ray Proxy. Данный объект является своеобразным мостом между 3ds Max и Alembic. Как и полагается, вы можете назначить любой материал, поддерживаемый V-Ray на объект V-Ray Proxy.
Помимо внедрения поддержки формата Alembic, новая версия V-Ray предоставит пользователям значительную оптимизацию в визуализации волос и меха. Как и в предыдущих версиях V-Ray, пользователи могут использовать как стандартную систему Hair & Fur в 3ds Max, так и собственную систему волос V-Ray Fur. Однако, как и во многих других системах визуализации, ранее процесс визуализации волос и меха был медленным. В V-Ray 3.0 разработчикам удалось реализовать оптимизацию алгоритмов визуализации волос и меха, достигнув прироста производительности в 5 – 15 раз. Но здесь стоит отметить следующий момент, хорошей производительности им удалось добиться в тесном сотрудничестве с компанией Ephere, разработчиком системы Ornatrix (https://www.ephere.com/plugins/autodesk/max/ornatrix/).
Видео, демонстрирующее прирост производительности в визуализации волос и меха.
Новый режим Render Mask
Еще одна очень вкусная фишка нового V-Ray – функция Render Mask. Ранее, для визуализации определенной области кадра требовалось выделить прямоугольной рамкой желаемую область и щелкнуть по кнопке Render. Сейчас, помимо прямоугольной области можно спокойно выбрать любой объект сцены или взять текстурную карту и выполнить визуализацию этой области.
Рис. 24. Параметр Render Mask для визуализации региона сложной формы.
Активизация Render Mask производится в диалоговом окне Render Settings на вкладке V-Ray в свитке Image Sampler (Antialiasing) (Рис. 24).
На выбор предоставляется два режима Texture и Selected. Режим Texture позволяет задать текстурную карту, где черный цвет это не визуализируемые области, а белый это области которые отводятся под визуализацию (Рис. 25).
Рис. 25. Применение Render Mask в режиме Texture.
На приведенном выше рисунке показан пример визуализации областей формируемых текстурной картой Checker. Но наиболее интересным выглядит режим Selected, когда область для визуализации формирует форма выделенного объекта. Для применения данной функции просто выделите объект или несколько объектов в сцене и запустите процесс визуализации.
Рис. 26. Процесс визуализации региона сформированного по форме объекта чайника.
Как заявляют разработчики из Chaos Group это одно из нескольких технологических достижений компании, способствующее увеличению производительности труда CG художников. В совокупности с новым методом построения изображения и значительной оптимизацией под многоядерные CPU данный метод визуализации регионов может оказаться очень мощным подспорьем другим движкам визуализации представленным на рынке.
Итак, мы рассмотрели большинство новых возможностей V-Ray 3.0 в действии. Но осталась еще парочка интересных нововведений, ранее доступных только в V-Ray for Maya и через специальные расширения и скрипты.
Одно из нововведений которое станет доступно в V-Ray for 3ds Mac – визуализация Deep Images в формат Deep OpenEXR.
Видео, демонстрирующее работу режима Render Mask.
Поддержка Deep Data и OpenEXR 2.0
Поддержка Mari-style и Mudbox-style тэгов в VRayHDRI
VRayClipper Object и VRayMetaballs Object
Рис. 27. Пример воздействия объекта VRayClipperObject на модель автомобиля.