Форум CG художников

Уроки => Статьи => Тема начата: Vesta от 19 Февраля 2014 в 12:34

Название: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: Vesta от 19 Февраля 2014 в 12:34
Автор статьи --  Akin Bilgic. (https://cgforum.ru/go.php?url=aHR0cDovL3d3dy5jZ2dhbGxlcnkuY29tLyNhYm91dA==)
Перевод: Ghostdom (https://cgforum.ru/profile/ghostdom/)

Источник статьи (https://cgforum.ru/go.php?url=aHR0cDovL3d3dy5jZ2dhbGxlcnkuY29tL3R1dG9yaWFscy92cmF5X29wdGltaXphdGlvbi8=)

Render scene courtesy of Chaos Group

Введение

В этом уроке мы попытаемся обьяснить и прояснить процесс оптимизации настроек V-Ray рендера для получения максимально возможного качества рендера при минимамальном времени рендера данной сцены.

Очень часто в теме настроек семплинга V-Ray возникает много непонятного, а также не ясно, какие настройки семплинга идеальны. Вы наверно часто видели, как художники адаптируют "Универсальные настройки V-Ray"(Universal V-Ray Settings), поднимая значение настроек максимального подразделения (Max Subdivs) семплера изображения (Image Sampler), в частности сглаживание (Anti-Aliasing, or AA) до очень высоких значений (вплоть до 50 и даже до 100), а потом просто понижая значение уровня шума до тех пор, пока рендер не станет достаточно чистым, думая, что это и есть самый быстрый и наилучший способ рендера в V-Ray. Но с небольшим пониманием принципа работы V-Ray вы можете достичь более высокого качества рендера при том, что рендер будет производиться быстрее - в некоторых случаях рендер может быть быстрее вплоть в 3-13 раз по сравнению с универсальными настройками.

Прежде всего мы поговорим о концепции работы рендера и семплера V-Ray. Затем мы откроем примерную сцену для четкой демонстрации насколько оптимизированный рендер может быть чище и быстрее. Затем мы научимся определять различные типы шума, которые могут присутствовать в сцене. И в завершение я предоставлю пошаговое руководство оптимизации любой сцены для рендера с идеальным балансом качества и скорости.

Если вы уже знакомы с концепцией работы V-Ray, можете сразу переходить к пошаговому руководству.

 

Рейтрейсинг 101

Когда начинается рендер, лучи испускаются из камеры в сцену для сбора информации о том, какая геометрия будет видима в финальном рендере. Эти испускаемые из камеры лучи называются Основными Лучами(Primary Rays), также иногда называются лучами камеры или зрительными лучами и контролируются семплером изображения V-Ray (также известного под названием Anti-Aliasing).


Когда основной луч (Primary Ray) пересекается в сцене с геометрией, из точки пересечения испускается дополнительный луч дальше в сцену для сбора информации об освещении, тенях, глобальном освещении(GI), отражениях, преломлениях, подповерхностном рассеивании (SSS) и тд. Эти дополнительные лучи также называются вторичными лучами (Secondary Rays) и контролируются в семплере "V-Ray's DMC Sampler".

Рис. 01

Упрощенная диаграмма рейтрейсинга:

Основные лучи испускаются из камеры в сцену, пересекаются с геометрией и испускают вторичные лучи для просчета сцены.

С этого момента мы будем использовать вместо слова "Лучи" слово "Образцы" - потому что цель луча в том, чтобы взять образец сцены для сбора информации о том, что в нем происходит. Лучи = Образцы.

Для того, чтобы точно вычислить что происходит в сцене, необходимо взять множество основных и вторичных образцов. Чем больше собрано образцов, тем больше информации о сцене может получить V-Ray и тем выше будет качество рендера, то есть в рендере будет меньше шума. Как мы видим, шум появляется из-за недостатка информации. Присутствие в сцене шума значит, что V-Ray не смог собрать достаточного количества информации о том, что происходит в сцене. Поэтому, чтобы уменьшить шум, в V-Ray надо передать больше информации, то есть взять больше образцов.

Количество основных образцов излучаемых в сцену в основном контролируются в настройках Min Subdivs, Max Subdivs и Color Threshold семплера изображения. Количество вторичных образцов, излучаемых в сцену контролируются настройками Subdivs каждого источника света, GI, материала в сцене и настройками Noise Threshold в семплере DMC Sampler. (Noise Threshold в Maya называется - Adaptive Threshold)

Перечислим важные термины:


Ray =

Луч=

Sample

Образец

Primary Samples =

Основные образцы =

Образцы контролируются чемплером изображения V-Ray's Image Sampler (Также называемого Anti-Aliasing или АА), их цель вычислить геометрию сцены, а также текстуры, глубину, размытие в движении.

Secondary Samples =

Вторичные образцы =

Эти образцы контролируются семплером V-Ray's DMC Sampler, их цель вычислить освещение, GI, тени, отражения материалов, преломления материалов и подповерхностное рассеивание (SSS)

Noise =

Шум =

Недостаток информации

Subdivs =

Подразделения =

Квадратному корню актуального значения образца. Так Subdivs2 = Samples.

Например: 8 Subdivs = 64 Samples. (82 = 64)

В этом уроке мы научимся наилучшим способом использовать Основные и Вторичные образцы для получения наивысшего качества рендера (наименьшего количества шума) в рекордно короткие сроки рендера.

Понимание Частоты Дискредитации Элемента Рендера

Частота дискредитации (SampleRate) элемента рендера -- это один из самых важных инструментов, который мы будем использовать для оптимизации рендеров. Это способ V-Ray четко показать нам, что семплер изображений (АА) делает с каждым данным пикселом. Делает он это при помощи присваивания определенного цвета каждому пикселу рендера исходя из того, сколько основных образцов(АА) берется с этого пиксела (его можно просмотреть в просмотре частоты дискредитации (SampleRate) элемента рендера).

Рис. 02

Частота дискредитации(SampleRate) элемента рендера (справа), отображает сколько основных образцов берется с каждого пиксела рендера(слева).

Итак в сцене, в которой семплер изображений (АА) установлен в 1min и 10max сабдивов(Subdivs)(другими словами 1min и 100max основных образцов):

И в сцене, в которой семплер изображений(АА) установлен в 1min и 100max сабдивов(Subdivs)(другими словами 1min и 10000max основных образцов):

Сцена пример - Понимание работы V-Ray

В этом уроке мы будем работать с простой тестовой сценой состоящей из: плоскости с несколькими шарами на ней, различных простых материалов (включая дифуз, зеркальное отражение, зеркальное преломление и SSS), 2х Area лайтов и домлайта с HDRI ([i]Домлайт - это купольный источник освещения[/i].) . GI включено и установлено в Brute Force + Light Cache. Эту сцену можно скачать здесь.

Мы начнем с базового рендера со следующими настройками:

Рис. 03

Базовый Рендер
1min & 8max Subdivs = Image Sampler (AA)
8 Subdivs = Lights, GI, и Materials каждый.

Теперь давайте посмотрим, что же происходит в этом базовом рендере. При помощи настроек рендера вы говорите V-Ray:

"Я разрешаю тебе использовать вплоть до 64(8 Subdivs) основных образцов(АА) для каждого пиксела для вычисления происходящего в этой сцене, а также для ослабления шума настолько хорошо насколько позволяет Диапазон шума (Noise Threshold)... Но для каждого основного образца, который ты возьмешь я разрешаю тебе взять 1 дополнительный образец для того, чтобы вычислить что происходит со светом, GI и материалами".

В этот момент вы можете спросить:

"Стой, только один дополнительный образец для света, GI и материалов? Ведь их должно быть 64(8 Subdivs) как мы и настроили?"

Хорошо, важно заметить, что хотя свет, GI и материалы установлены в 64(8 Subdivs) каждый - внутренний алгоритм V-Ray делит их на значение AA Max Samples вашей сцены. Таким образом вместо 64 образцов для каждого источника света и материала они делятся на AA Max из 64 образцов(8 Subdivs), и соответственно мы имеем только 1 дополнительный образец, который берется для каждого источника света, GI и материала. (64 вторичных образца/ 64 образца = 1 дополнительный образец).

Причиной тому, что V-Ray делает именно так является то, что его внутренние алгоритмы составлены так, чтобы стараться удержать свои два семплера в балансе. Об этом стоит рассуждать следующим образом - чем большее количество основных образцов берется из вашей сцены, тем пропорционально меньшее количество вторичных образцов необходимо для вычисления происходящего в сцене (позже мы увидим, что это не всегда желательно). На первых порах этот баланс между Image Sampler и DMC Sampler может удивлять, но из этого следует очень важный момент: Если вы увеличиваете значения в настройках семплера изображения(АА), V-Ray пытается компенсировать их внутренним сбросом настроек DMC Sampler. Позже, если вам будет интересно разобраться более существенно с внутренними формулами V-Rays вы можете обратится к DMC Calculator , который я разработал- но сейчас это не важно.

Вернемся к рендеру:

V-Ray завершает рендер настолько качественно, насколько может, но предупреждает вас (большим количеством красных пикселов в окне частоты дискредитации(SampleRate) элемента рендера):

"Я не смог вычислить что происходит во всей сцене по причине уровня качества, который вы установили (noise threshold)! - Много времени я потратил на использование всех 64х основных образцов при 1м вторичном образце для каждого источника освещения, GI и материала, который вы мне разрешили использовать, но мне все еще недостаточно информации об этих зонах".

Если мы посмотрим на рендер - мы заметим, что хотя детали геометрии (грани обьектов) четко определены и достаточно чисты, в изображении присутствуют также зоны с высоким уровнем шума, особенно заметные на отражениях и в тенях. Итак, мы имеем этот шумный базовый рендер, и мы имеем два способа уменьшить шум до нужного нам уровня (noise threshold):

Вариант #1 =

Увеличить AA Max Subdivs - Разрешить V-Ray использовать больше основных образцов для обсчета сцены, но снова же только 1 вторичный образец для каждого источника освещения, GI и материала на каждый основной образец.

Вариант #2 =

Увеличить Lights / GI / Materials Subdivs - УказатьV-Ray использовать то же количество основных образцов, но соостветственно увеличить количество вторичных образцов на каждый основной образец для более четкого просчета сцены.

Тестовая сцена - Вариант #1 - Увеличено AA Max Subdivs

Итак, давайте сначала сделаем то, что делают большинство людей, чтобы получить более качественный рендер - адаптируем, так называемые "Универсальные настройки V-Ray" и попробуем дать столько основных образцов(АА), сколько необходимо для того, чтобы убрать шум.

Рис. 04

Вариант #1 Render - Увеличено AA Max Subdivs
1min & 100max Subdivs = Image Sampler (AA)
8 Subdivs = Lights, GI, and Materials each.
0.005 = Noise Threshold.

Теперь давайте посмотрим что же происходит в рендере по Варианту #1. При помощи настроек мы говорим V-Ray:

"Я разрешаю тебе использовать вплоть до 10000(100 subdivs) основных образцов(АА) на каждый пиксел для выяснения происходящего в сцене и уменьшения шума до возможного для тебя уровня, который мы указали в уровне шума (Noise Threshold)... Но для каждого основного образца я разрешаю использовать только 1 дополнительный образец для каждого источника света, GI и материала".

Опять же, вспоминаем, что хотя в настройках указано 64 образца(8 Subdivs) для каждого источника света, GI и материала, внутренние алгоритмы V-Ray делят это значение на значение AA Max Samples для вашей сцены. Так, что вместо 64х образцов мы получаем разницу от деления их на максимум из 10000 образцов(100 Subdivs), и в результате имеем, что для каждого источника света, GI и материала берется только один дополнительный образец.(64 Secondary Samples / 10000 Primary Samples = 1 Secondary Sample).


V-Ray делает рендер настолько качественно, насколько может, и говорит нам (большим количеством пикселов синего цвета в окне частоты дискредитации (SampleRate) элемента рендера):

"Я смог вычислить что происходит в сцене до того уровня качества(noise threshold), который вы установили! - Фактически я смог это вычислить не используч все 10000 основных образцов, который вы мне разрешили при 1м дополнительном образце для каждого источника света, GI и материала на данный пиксел."

Если мы посмотрим на рендер по Варианту #1, мы увидим, что шума значительно меньше по сравнению с базовым рендером. Время рендера увеличилось на 11.49 минуты(в 9.8 раз) по сравнению с временем потраченным на базовый рендер, но это и ожидалось от высококачественного рендера, не так ли? Достигнув такого результата большинство людей решает, что все очень хорошо и называют рендер ЗАВЕРШЕННЫМ!

Но что будет, если мы попробуем сделать рендер по Варианту#2, который мы упоминали раньше? Вместо увеличения AA Max Subdivs, что будет если мы увеличим только Lights / GI / Materials Subdivs? Давайте посмотрим...




Продолжение следует...
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: Vesta от 19 Февраля 2014 в 12:34

Тестовая сцена - Вариант #2 - Увеличено Light / GI / Materials Subdivs

В этот раз мы сделаем кое-что другое - мы скажем V-Ray брать то же количество основных образцов, что и в базовом рендере, и позволим V-Ray брать больше дополнительных образцов для каждого основного образца для лучшего просчета сцены.

Рис. 05

Рендер по Варианту #2 - Увеличено Lights, GI, and Materials Subdivs
1min & 8max Subdivs = Image Sampler (AA)
80 Subdivs = Lights, GI, and Materials each.
0.01 = Noise Threshold.

И снова, давайте посмотрим, что происходит в рендере по Варианту#2. При помощи настроек мы говорим V-Ray:

"Я разрешаю тебе использовать вплоть до 64(8 Subdivs) основных образцов(АА) для каждого пиксела для вычисления происходящего в этой сцене, а также для ослабления шума настолько хорошо насколько позволяет Диапазон шума(Noise Threshold)... И для каждого основного образца, который ты возьмешь я разрешаю тебе взять вплоть до 100 дополнительных образцов для того чтобы вычислить что происходит с каждым источником света, GI и материалами".

Опять же, вспоминаем, что хотя в настройках указано 6400 образца(80 Subdivs) для каждого источника света, GI и материала, внутренние алгоритмы V-Ray делят это значение на значение AA Max Samples для вашей сцены. Так, что вместо 6400х дополнительных образцов мы в результате имеем, что для каждого источника света, GI и материала берется только 100 дополнительный образец.(6400 Secondary Samples / 64 Primary Samples = 100 Secondary Sample).

V-Ray делает рендер настолько качественно, насколько может, и говорит нам (в окне частоты дискредитации(SampleRate) элемента рендера):


"Я смог вычислить почти все происходящее в сцене вплоть до указанного вами уровня качества(noise threshold)! - Фактически, в большинстве случаев я смог все вычислить не используя все разрешенные 64 основных образца на каждый пиксел! И это из-за того, что у меня были дополнительные 100 дополнительных образцов для каждого источника света, GI и материала, которые в этот раз давали основному образцу так много информации!"

Если мы посмотрим на рендер по Варианту #2, мы заметим, что шума значительно меньше по сравнению с базовым рендером. Время рендера увеличилось на 4.38 минуты(в 4.5 раза дольше) по сравнению с базовым рендером, но это и ожидается от высококачественного рендера.

Но здесь мы имеем кое-что интересное...

Если сравнить рендер по Варианту #2 с рендером по Варианту #1 мы заметим, что рендер по Варианту #2 получился чище!

И посмотрите на это! - рендер по Варианту #2 прошел в 2.2 раза быстрее чем рендер по Варианту #1 ! - 5.58 минуты против 13.04 минут!

Рис. 06

Слева рендер по Варианту #1 и справа рендер по Варианту #2.
Внизу эти же рендеры, увеличенные до 400%, чтобы лучше рассмотреть шумы.

Почему так? Почему увеличение значений настроек DMC Sampler (Lights / GI / Materials Subdivs) вместо увеличения значений настроек Image Sampler (AA) в результате дало более чистый результат при более высокой скорости рендера сцены? Если мы в Варианте #1 уменьшим уровень шума, мы все равно будем иметь более шумный результат чем в Варианте #2! Ответ лежит в том, что мы в самом начале заметили в базовом рендере...

Как работает оптимизация

В базовом рендере, когда мы видели, что хотя грани обьектов были четкими и чистыми, шум в основном был сконцентрирован в зонах отражения и тени. Итак, если вы помните, чему мы научились раньше: Основноые образцы(АА) используются для вычисления геометрии, текстур, глубины и размытия в движении в сцене. Тогда как дополнительные образцы используются для вычисления источников освещения, GI, матералов и тд.

Итак в случае уменьшения шума в базовом рендере выбор между Вариантом #1 и #2 очевиден! Зачем использовать калькулятор вместо молотка? Семплер изображения(АА) уже сделал работу, для которой он предназначен - вычислил детали геометрии (грани обьектов) чисто и четко. Поэтому вместо сбора дополнительных основных образцов для уменьшения шума - лучше использовать дополнительные образцы в DMC Sampler (Lights / GI / Materials Subdivs), так как он может хорошо сделать работу, для которой он предназначен - чистка шума в зонах света, тени, GI, отражениях и преломлениях. Это и есть ответ!


И теперь мы начинаем понимать почему "Универсальные настройки V-Ray" в 1min и 100max в большинстве случаев неэфективны для рендера сцены - фактически они и не являются наилучшими! Универсальные настройки V-Ray сделаны для того, чтобы пользователям, которых не беспокоит оптимизация настроек рендера и понимание работы V-Ray было легко работать с V-Ray. Это просто автопилот V-Ray. Они позволяют контролировать качество рендера изменением только одного значения - уровня шума(noise threshold). Если в рендере слишком много шума, просто понизьте это значение и V-Ray продолжит собирать основные образцы(АА) со сцены, пока не достигнет значения уровня шума, что в свою очередь гарантирует хорошего качества рендер с минимальным пониманием принципа работы V-Ray. Но этот рендер никогда не будет настолько чистым и быстрым, чем тогда, когда вы потратите время на понимание его принципов работы и баланса который необходим для каждой сцены между семплером изображения и DMC Sampler.


И вдобавок - рендер по Варианту #2 все еще можно оптимизировать! Используя дополнительные трюки описанные в процедурах в конце этого урока, мы можем сократить время рендера с 5.58 минут до 4.53 минут, совсем чуть чуть подняв уровень шума! Финальный рендер просчитывается в 2.7 раза быстрее по сравнению с рендером по Варианту#1!


Рис. 07

Слева рендер по Варианту #1 , и справа еще более оптимизированный рендер по варианту #2 . Скорость в 2.7 раза выше!

Вот еще один пример оптимизации, на этот раз с более производственно ориентированной сценой...

Оптимизированный рендер (справа) просчитывается на 35% быстрее чем при универсальных настройках (слева) и имеет меньше шума и выше качество. Также заметьте, насколько аккуратнее стали отражения - заметно на полу напротив выхода в холл.

 

Рис. 08

Слева рендер на универсальных настройках и справа оптимизировнный рендер.
Рендер сцены Peter Guthrie

Определение источников шума

Ключем к хорошей оптимизации рендера является правильное определение аспектов сцены, дающих шум и применением правильного семплера с достаточным количеством образцов. Некоторые сцены будут требовать больше основных образцов, другие - больше дополнительных образцов. Вот основное руководство:

Условия в которых семплеру изображения(АА) понадобится больше основных образцов для устранения шума:


  • Множество геометрических деталей типа волос, травы, листьев и тд.
  • Очень детальные текстуры типа волн, мелких детальных бамп мап и тд.
  • Сцены с большой глубиной и множеством размытий в движении.
Условия, в которых DMC Sampler понадобится больше дополнительных образцов для устранения шума:
  • Множество источников света отбрасывающих тени.
  • Материалы с сильными отражениями и преломлениями.
  • Сцены с высоким GI - в основном внутренние части помещений.
Шум, производимый семплером изображения(АА) легко заметить на глаз. Он выражается в ступенчатых, недостаточно чистых гранях обьектов, плохо проработанных деталях текстур или эфекту муара, грануляции в глубине сцены или размытия в движении.

Шум, производимый DMC Sampler немного сложнее увидеть и сложнее понять что его причиняет. Но зато у нас есть некоторые инструменты, которые дают нам возможность его увидеть - V-Ray's Render Elements: Lighting, Global Illumination, Specular, Reflection, and Refraction. При просмотре в различных видах рендера мы можем быстро определить и проверить уровень шума производимый различными аспектами сцены.


Рис. 09

Если смотреть в режиме рендера отражений, мы увидим, что шумы возникают только из-за отражений материалов.

Процедура оптимизации

Итак, теперь мы имеем четкое представление работы семплеров V-Ray и того как определить источники шума в нашей сцене и теперь мы можем следовать пошаговому руководству, которое поможет вам оптимизировать любую вашу сцену.

Основная идея этой процедуры заключается сначала в настройке семплера изображения (АА) до уровня, достаточного для четкого просчета геометрии, текстур, глубины и размытия в движении, а затем подстройкой аспектов DMC Sampler (Lights/Specular/Shadows, GI, Material Reflection/Refraction) по отдельности для устранения шума. Итак мы начинаем с настроек V-Ray по умолчанию и выводим наш рендер на самый базовый уровень для начала оптимизации:


  1. В свитке In V-Ray's Global Settings - отключите 'Lights', и установите 'Default Lights' в ON.
  2. Затем отключите 'Reflection/Refraction' и 'Glossy Effects'.
  3. В V-Ray's GI (Indirect Illumination) - отключите Global Illumination.
  4. В V-Ray's Render Elements -добавьте: SampleRate, Lighting, Global Illumination, Specular, Reflection, Refraction.
  5. На выбор: Уменьшите размер рендера для того, чтобы в процессе оптимизации просчет занимал меньше времени.
    С такими настройками ваш рендер будет простым дифузным рендером.


  6. Настройка семплера изображения (AA):

  7. Постепенно поднимайте значение Image Sampler (AA) Max Subdivs до тех пор, пока все грани геометрии, текстуры, глубина и размытие в движении не станут четкими и чистыми. Просматривайте SampleRate Render Element for на предмет красных зон и старайтесь их уменьшить увеличивая значение Image Sampler (AA) Subdivs Max до тех пор, пока они не останутся только на гранях объектов и деталях текстур. Как только вы достигли нужных результатов (четкие и чистые грани и четкие детали) настройка Image Sampler (AA) завершена.

  8. Настройка Lighting / Shadows / Speculars сцены:

  9. В свитке V-Ray's Global Settings - Включите 'Lights', и установите 'Default Lights' в OFF.
    С этого момента в вашем рендере присутствует нормальное освещение и тени, но только дифузные материалы.


    Заметьте, что шум (а также большее количество красных пикселов в SamplerRate render element) появился снова на рендере, так как вы включили освещение.
  10. Увеличивайте значение Subdivs ваших источников света пока шум в зонах света и теней не станет допустимым и чистым. Легче всего заметить эффект от вносимых изменений в настройки при просмотре рендера в режиме Освещения. При увеличении значения Subdiv красные пикселы опять будут собираться ближе к граням обьектов и текстур, тогда как остальные зоны станут более синих и зеленых оттенков, что значит, что нужно меньше образцов семплера изображения (AA).

    Заметка о Спекулярах: Качество Спекуляров в вашей сцене тоже контролируется значением Lights Subdivs. Основное правило - если свет и тени хорошего качества и чистые, спекуляр тоже будет чистым. Но на данный момент мы не можем об этом говорить, так как Отражения/Преломления (а также и спекуляры как часть их) на данном этапе оптимизации отключены. Поэтому на более позднем этапе оптимизации, если вы заметите шум на спекулярах - поднимите значение Subdivs источников света.

  11. Настройка Global Illumination (GI) сцены:

  12. В V-Ray's GI (Indirect Illumination) - включите Global Illumination.
    Я рекомендую использовать Brute Force как основной движок, и Light Cache как дополнительный движок, исключение составляют определенные случаи (по типу пролета камеры) где использование кешированного метода GI , например Irradience Map даст лучший результат.
    С этого момента в вашем рендере есть освещение, тени, GI но все еще только дифузные материалы.


    Заметьте, что шум (а также большее количество красных пикселов в SamplerRate render element) появился снова на рендере, так как вы включили GI.
  13. Увеличивайте значение Subdivs в Brute Force GI до тех пор, пока шум в глобальном освещении не станет достаточно чистым - в этот раз используйте рендер в режиме глобального освещения для проверки шумов. При увеличении значения Subdiv красные пикселы опять будут собираться ближе к граням обьектов и текстур, тогда как остальные зоны станут более синих и зеленых оттенков, что значит, что нужно меньше образцов семплера изображения(AA).


    Заметка о волосах: Если в сцене используется VRayHairMtl , качество отражений и преломлений волос фактически контролируется значением Global Illumination Subdivs сцены. Вы можете определить это по тому, как отражения и преломления на волосах исчезают в рендере в режиме Отражений и Преломлений пока включен GI. Это потому, что отражения и прломления в VRayHairMtl полностью зависят от GI, и это же является причиной отсутствия отдельного значенияSubdivs в VRayHairMtl для отражений и преломлений. Итак, наступило время настройки качества отражений и преломлений.

  14. Настройка Отражений и Преломлений в сцене:

  15. В свитке V-Ray's Global Settings - Включите 'Reflection/Refraction' и 'Glossy Effects'.
    С этого момента в вашем рендере есть освещение, тени, GI и материалы с отражениями и преломлениями.


    Заметьте, что шум (а также большее количество красных пикселов в SamplerRate render element) появился снова на рендере, так как вы включили Reflections & Refractions.
  16. Увеличивайте значение Subdivs в отражениях ваших материалов до тех пор, пока они не станут достаточно четкими и чистыми. Легче всего заметить эффект от вносимых изменений в настройки при просмотре рендера в режиме Отражения. При увеличении значения Subdiv красные пикселы опять будут собираться ближе к граням обьектов и текстур, тогда как остальные зоны станут более синих и зеленых оттенков, что значит, что нужно меньше образцов семплера изображения(AA).
  17. Повторите этот шаг для значений преломлений в ваших материалах..

Теперь ваш рендер оптимизирован для идеального времени просчета исходя из качества (noise threshold), которое вы установили!

Если вы хотите уменьшить уровень шума, понизьте значение 'Color Threshold' в семплере изображения и увеличьте значения Lights / GI / Materials Subdivs до нужного уровня.

Рис. 10

GIF анимация показывает, как увеличение количества образцов в DMC Sampler уменьшает нагрузку на Image Sampler. Значения Image Sampler's Min & Max Subdivs не изменяются, тогда как значения Lights / GI / Materials Subdivs сцены поднимаются - в результате требуется меньше основных образцов (AA) , а качество рендера увеличивается.

Дополнительный трюки

  • В примерах этого урока я держал количество источников света, GI, материалов одинаковым просто для того, чтобы проще было обьяснить концепцию. Но важно помнить, что в каждой конкретной хорошо оптимизированной сцене значения Subdiv будут разными, исходя из конкретных нужд и аспектов сцены..
    Например: Материал, имеющий только 5% отражений вряд ли потребует большого количества образцов для того, чтобы сделать шум незаметным, так как 95% финальной картинки будут содержать дифуз и преломления материалов. И наоборот, тот же материал на 95% состоящий из отражений потребует большего количества образцов, для того, чтобы сделать шум в финальном рендере незаметным. То же самое касается и глянца - чем более глянцевый материал - тем больше нужно образцов для устранения его шумов. То же самое и с источниками освещения, чем он больше, чем его тени мягче - тем больше надо образцов, чтобы сделать его шумы в рендере незаметными.
  • Держите значение DMC Sampler's Adaptive Amount setting ниже 1.0. Есть много примеров, когда увеличение его значения до максимального в 1.0 давали непредсказуемые результаты. Значение по умолчанию в 0.85 подходит в большинстве случаев.
  • Экспериментируйте с отключением зависимости значения Image Sampler Color Threshold value от DMC Sampler's Noise Threshold снятием пометки в 'Use DMC Sampler Threshold' чекбоксе в свитке V-Ray's Image Sampler. Затем увеличивайте значение Color Threshold понемногу, чтобы помочь Image Sampler с определением шумов производимых источниками освещения, тенями, GI, материалами в геометрии и деталях текстур. Увеличивание этого значения может привести к повторному появлению шумов в рендере, поэтому вам придется компенсировать их либо поднимая значение Subdivs вторичного движка, либо смириться с небольшим шумом, и более высокой скоростью рендера. Для того, чтобы понять, стоит ли этим заниматься в каждой конкретной сцене, понадобятся эксперименты.
  • Поэкспериментируйте с отключением Image Filter в Image Sampler если в сцене нет большого количества детальных повторяющихся текстур. V-Ray's Image Sampler (AA) на хорошее определение и сглаживание деталей- но дополнительное фильтрование допустимо.
  • Поэкспериментируйте с отключениемFilter Maps в свитке V-Ray's Global Settings, или понизьте значения фильтрации/размытия в каждой текстуре, используемой в сцене до значений 0.1 или 0.2. Особенное внимание обратите на отключение фильтрации карт прозрачности в, например, материалах листьев и тд. Отключение или уменьшение значений фильтрации/размытия текстур может привести к увеличению скорости рендера, но сделает текстуры более четкими (резкими), а также может привести к излишнему использованию памяти, дополнительных артефактах, типа мерцаний.
  • При использовании Light Cache как второго движка GI - включите 'Use for Glossy Rays' и 'Retrace Threshold' для ускорения вычислений глянцевых материалов.
  • При использовании V-Ray 3.0 - попробуйте включить семплер Embree в чекбоксе'Use Embree' в свиткеV-Ray's System. Во многих сценах рейтрейсер Embree может дать значительное ускорение рендера без потери качества.
  • Уменьшите V-Ray's Bucket Size до значений, например, 32x32 или 24x24, чтобы избежать остановки индивидуальных бакетов в тяжелых частях рендера, тогда как остальные бакеты завершают остальную сцену, что заставляет процессор использовать только часть своих ресурсов для завершения просчета. V-Ray 3.0 динамически уменьшает Bucket Size при при завершении рендера, чтобы избежать этого случая.

Выводы

В завершение - важно помнить, что каждая сцена индивидуальна и таким образом имеет свои требования к обоим семплерам V-Ray. Настройки, оптимизирующие одну сцену могут привести к сильным ухудшениям в рендере другой сцены - поэтому помните: Ваши настройки и возможность оптимизации могут быть разными в разных сценах. Немного тренировок, терпения, экспериментов дадут вам интуитивное понимание того, какие настройки нужны определенной сцене.

Надеюсь, этот урок помог вам разобраться с оптимизацией настроек рендера V-Ray. Если у вас возникнут вопросы или проблемы с пониманием определенных моментов, можете обращаться ко мне.


Благодарю тех, кто мне помогал:

Toni Bratinevic и John O'Connell за информацию, которой они поделились с обществом на эту тему.

John Rouse и Nicolas Nandi за их помощь в проверке процедур, приводимых в этом уроке.

Peter Guthrie за разрешение использовать и его сцены в качестве примеров.


Удачи в будущих проектах!




Автор статьи --  Akin Bilgic. (https://cgforum.ru/go.php?url=aHR0cDovL3d3dy5jZ2dhbGxlcnkuY29tLyNhYm91dA==)
Перевод: Ghostdom (https://cgforum.ru/profile/ghostdom/)

Источник статьи (https://cgforum.ru/go.php?url=aHR0cDovL3d3dy5jZ2dhbGxlcnkuY29tL3R1dG9yaWFscy92cmF5X29wdGltaXphdGlvbi8=)
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: Mo... от 22 Января 2016 в 03:30
Интересная статья, но объясните что в ней написано?!?!
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: AeRo от 22 Января 2016 в 09:34
Внутренние алгоритмы работы движка вирей. Их понимание даст больший контроль над оптимизацией настроек рендеринга.

Понимамание почему шумит что и где и как этот шум убрать не подымая заоблачно время рендеринга.

Простому художнику в общем то не особо и надо. А также выход 3-ого вирея значительно упростил этот же контроль.
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: ghostdom от 22 Января 2016 в 09:34
Садись, делай схожую сцену и начинай пробовать рендерить по пунктам по очереди перебирая все то, что описывается в статье. Это будет наилучшее обьяснение
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: Vesta от 30 Мая 2016 в 18:47
Вариант перевода от 3dpapa (https://cgforum.ru/go.php?url=aHR0cDovLzNkcGFwYS5ydS92LXJheS1vcHRpbWl6YXRpb24tcGFydC0xLw==)

Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: Sergey_Chesnokov от 30 Мая 2016 в 21:00
буквально пару дней назад читал статью в блоге автора, а вчера увидел на шелфе кнопку Vray quick setings... которая оптимайзит рендер достаточно хорошо, лучше чем я после эксперементов после статьи. Но статья полезная тем не менее. Но я думаю буду все равно юзать квик сеттингс )
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: zzz7net от 30 Мая 2016 в 21:23
а вчера увидел на шелфе кнопку Vray quick setings...
Maya или Max?
в майке я так и не нашел ее
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: Sergey_Chesnokov от 30 Мая 2016 в 21:37
Maya 2016, Vray 3.10.01
(https://monosnap.com/file/7LRepdp8XvgvJgkNZVJL7n4FAzXFjo.png)
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: zzz7net от 30 Мая 2016 в 22:12
Maya 2015, Vray 3.0
у меня такого нету, сразу после кнопки VFB, идет кнопка со значком вопроса (
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: Sergey_Chesnokov от 30 Мая 2016 в 22:22
Значит с 3.10 появилось...
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: nebuhada от 26 Сентября 2016 в 10:46
Всем привет!
Там есть вот такая фраза: "- увеличиваем Image Sampler (AA) 1min & 100max Subdivs; - оставляем источники сцета, GI и материалы по 8 Subdivs; - понижаем Noise Threshold до 0.005 чтобы сказать V-Ray что мы хотим чистый рендер без шума."

Покажите, пожалуйста, на скриншотах где это. Noise Threshold нашёл, а вот в остальном заблудился...
Спасибо!
Название: Re: VRAY_оптимизация и разбор принципов быстрого рендеринга
Отправлено: AeRo от 27 Сентября 2016 в 10:43
В последних Виреях убрали возможность изменения этих параметров вручную при настройках по умолчанию.
TinyPortal 1.6.6 © 2005-2020