Irradiance map |
Examples |
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.
Irradiance это функция определенная для любой точки 3D пространства, представляет свет приходящий в эту точку со всех возможных направлений. В общем случае, irradiance различается для любой точки 3Dпространства и для любого направления. Однако есть два полезных ограничения, которые применяются для расчета irradiance map. Первое - это ограничение расчета только для точек поверхности, излучение приходящее в точку лежащую на плоскости. Это естественное ограничение т.к. мы обычно интересуемся освещением объектов в сцене, и объекты обычно определяются ограничивающими их поверхностями.Второе ограничение в том, что диффузное освещение - есть суммой света пришедшего в данную точку поверхности, вне зависимости от направления из которого он приходит.
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..
Built-in presets
Current preset - этот раскрывающийся список позволяет выбрать из нескольких
заготовленных пресетов (для базовых irradiance map параметров). Вы можете
использовать его для быстрой настройки color, normal и distance thresholds, так
же как и min/max уровни.
Доступны следующие пресеты:
- Very low - этот пресет пригоден только для превью целей, для оценки общего освещения сцены.
- Low - аналогично для превью.
- Medium - работает хорошо во многих ситуациях в сценах где нет мелких деталей.
- Medium animation - настройки среднего качества предназначенные для уменьшения фликера при рендере анимации - параметр Distance threshold устанавливается выше.
- High - качественные настройки которые работают хорошо в большинстве ситуаций даже в сценах с большим числом мелких деталей и большинстве анимаций.
- High animation - высококачественные настройки для анимаций с большим количеством
мелких деталей.- Very high - настройки очень высокого качества для сцен с очень большим числом и
сложностью в мелких деталях.
Пресеты предназначены для типичного изображения 640x480. Изображения большего
размера обычно могут рендериться с меньшими настройками Min/Max уровней, чем
используемые в пресетах..Basic parameters
Min rate - определяет разрешение для первого GI прохода. Если использовать 0 это будет означать, что для первого прохода будет использовано то же разрешение что и для финального (это будет соответствовать методу прямого просчета "грубой силой", без адаптивности). Величина -1 будет означать, что разрешение первого прохода будет составлять половину от финального (и т.д.). Обычно вам нужно устанавливать отрицательные значения для этого параметра, чтобы GI быстро просчитывал большие и плоские регионы при рендере. Этот параметр подобен параметру Min rate в Adaptive subdivision image sampler.
Max rate - определяет разрешение последнего GI прохода. Он подобен параметру Max rate в Adaptive subdivision image sampler.
Color threshold (Clr thresh) - этот параметр определяет насколько алгоритм irradiance map чувствителен к изменчивости вторичного освещения. Большее значения означают меньшую чувствительность; меньшие значения делают irradiance map более чувствительным к изменению света (это обеспечивает лучшее качество рендера).
Normal threshold (Nrm thresh) - этот параметр определяет насколько алгоритм irradiance map чувствителен к изменчивости нормалей поверхности и небольшим деталям поверхности. Большее значения означают меньшую чувствительность; меньшие значения делают irradiance map более чувствительным к кривизне поверхности и небольшим деталям (это обеспечивает лучшее качество рендера).
Distance threshold (Dist thresh) - этот параметр определяет насколько чувствителен алгоритм irradiance map к расстоянию между поверхностями. Значение 0.0 отключает чувствительность и адаптацию irradiance map к близости объектов друг к другу, большие значения приводят к адаптивности за счет
размещения большего числа сэмплов в местах, где объекты приближаются друг к другу.
Hemispheric subdivs (HSph. subdivs) - настраивает качество отдельных GI сэмплов. Меньшие значения просчитываются быстрее, но могут привести к появлению пятен. Параметр подобен с сабдивами в алгоритме прямого вычисления освещения (direct computation). Это не реальное число лучей для трассировки, фактически количество лучей пропорционально квадрату этого числа и так же зависит от настроек rQMC sampler.
Interpolation samples (Interp. samples) - задает число GI сэмплов для данной точки. Большие значения размывают детали, меньшие значения сохраняют больше деталей, но могут приводить к пятнам, особенно если параметр HSph. Subdivs слишком мал.Options
Show samples - включает визуализацию сэмплов в сцене в виде небольших точек.
Show calc phase - если опция включена, V-Ray будет отображать irradiance map проходы в процессе расчета. Это дает грубое представление об освещении в сцене до того как рендер сцены будет завершен. Это замедляет расчет, хотя ненамного, для больших изображений. Эта опция игнорируется при рендере по полям - в этом случае, фаза просчета не визуализируется.
Show direct light - эта опция доступна только когда Show calc phase включена. Служит для включения показа прямого освещения (direct lighting) для первого отскока в дополнение к непрямому (indirect lighting) освещению при просчете irradiance map. Фактически V-Ray не вычисляет direct lighting, эта опция нужна только для удобства оценки освещения сцены. Это не означает, что direct lighting не рассчитывается совсем, рассчитывается, но только для вторичного диффузного отскока (secondary diffuse bounces, только для GI).Detail enhancement
Detail enhancement это метод для увеличения четкости деталей в irradiance map в случае если в изображение должны иметь хорошую детализацию. Из-за своей адаптивной природы, the irradiance map обычно размывает детали GI или дает пятнистый и flickering результат. Detail enhancement опция, это способ расчета освещения мелких детали с использованием высокоточного QMC sampling метода. Это подобно тому, как работает ambient occlusion проход, но только более точно, так как принимает в расчет вторичные лучи.
On - включает использование detail enhancement для irradiance map. Irradiance map рассчитанная в этом режиме не может быть в последствии использована без этой опции. При включенной опции (detail enhancement), вы можете использовать более низкие настройки irradiance map и большее число сэмплов для интерполяции. Потому, что irradiance map будет использоваться только для крупных деталей и больших равномерных областей, в то время как для более детализованных участков будет использоваться direct sampling.
Scale - определяет единицы измерения для параметра Radius:
Screen - радиус в пикселях изображения.
World - радиус в единицах измерения сцены.
Radius - задает радиус для определения какие области будут просчитаны при помощи direct sampling. Меньшее величина означает, что меньшие области вокруг небольших деталей будут просчитаны с большей точностью - это будет быстрее, но менее точно. Больший радиус означает, что большие области сцены будут просчитаны с повышенной точностью. Этот параметр сходен с параметром для ambient occlusion прохода.
Subdivs mult. - определяет число сэмплов, которые будут использованы для точного расчета как процент от irradiance map Hemispheric subdivs. Величина 1.0 означает, что такое же число сабдивов будет использовано, как и для обычной irradiance map. Меньшее значение параметра сделает рендера более шумным, но и более быстрым..Advanced options
Interpolation type - эта опция используется в течении рендера. Она выбирает метод для интерполяции сэмплов в облаке точек irradiance map.
Weighted average - взвешенное усреднение. Этот метод делает простое усреднение между GI сэмплами основанное на расстоянии до точки интерполяции и разнице между нормалями. Являясь быстрым и простым этот метод, к сожалению, дает пятна в изображении.
Least squares fit - метод используемый по умолчанию; пытается рассчитать наилучшее значение GI среди окружающих сэмплов irradiance map. Обеспечивает более ровный результат, чем weighted average метод, но является более медленным. Кроме того, могут появляться артефакты в виде окружностей, в местах, где контраст и плотность сэмплов irradiance map значительно меняется в пределах малой площади.
Delone triangulation - все другие методы интерполяции сэмплов это методы вызывающие размытие деталей вторичного освещения (indirect illumination). Так же такие методы склонны к погрешности оценки плотности. В отличие от них, метод Delone triangulation метод сохраняющий детали не имея при этом большой погрешности плотности. Но при этом результат может выглядеть более шумным. Для получения достаточно качественного результата понадобится большее число сэмплов. Это может быть достигнуто или увеличением hemispheric subdivs, или уменьшением значения Noise threshold в секции QMC sampler.
Least squares with Voronoi weights - это модификация метода least_squares_fit, призванного уменьшить кольцевые артефакты в местах четких границ путем учета плотности сэмплов в irradiance map. Метод довольно медленный и его эффективность пока под вопросом.
Хотя все методы интерполяции имеют свое применение, вероятно, имеет смысл использовать или Least_squares_fit или Delone triangulation. Будучи сглаживающим методом, Least_squares_fit маскирует шум и обеспечивает сглаженный результат. Он идеален для сцен с небольшими деталями. Delone triangulation более точный метод, который требует большего числа hemispheric subdivs и значения high Max
irradiance map (и из за этого больше времени на рендер), но обеспечивает более точный результат без размытия деталей. Это особенно заметно для сцен с большим количеством мелких деталей.
Sample lookup - поиск сэмплов. Метод выбора подходящих точек из irradiance map для использования при интерполяции.
Nearest - этот метод выбирает ближайшие сэмплы (сколько сэмплов будет использовано, зависит от значения параметра Interpolation samples ) Это наиболее быстрый метод и был единственным в ранних версиях V-Ray. Недостаток метода в том, что в местах резких изменений плотности сэмплов, он будет выбирать больше сэмплов из области с большей плотности. Когда используется размывающий метод интерполяции сэмплов, это приводит к так называемой погрешности плотности, и вызывает неточную интерполяцию с появлением артефактов в таких местах (в основном в местах границ теней).
Nearest quad-balanced - это улучшение метода nearest lookup, предназначенного для устранения погрешности плотности. Это разделяет область в точке интерполяции на четыре части и выбирает из каждой части равное число сэмплов (отсюда и его название quad-balanced). Метод немного медленнее, чем простой Nearest поиск, но обычно обеспечивает хороший результат. Недостаток в том, что иногда, он может брать сэмплы слишком удаленные от точки интерполяции и поэтому не совсем корректные.
Precalculated overlapping - этот метод был использован для устранения недостатков двух предыдущих методов. Он требует выполнения шага предобработки сэмплов irradiance map в течении, которого для каждого сэмпла вычисляется радиус влияния. Этот радиус больше в областях меньшей плотности, и наоборот меньше в областях большей плотности. При интерполяции в точке, этот метод берет те сэмплы, в радиус влияния которых, попадает точка интерполяции. Преимущество этого метода в том, что при использовании с размывающими алгоритмами интерполяции он дает гладкий результат. Несмотря на необходимость препроцессинга сэмплов, этот метод более быстрый, чем предыдущие два, что делает его идеальным для получения качественных результатов. Недостаток метода в том, что иногда, удаленные (по расстоянию) сэмплы влияют на случайные места в сцене. Кроме того, этот метод размывает результат больше чем другие.
Density-based - метод используемый по умолчанию; он комбинирует Nearest и Precalculated overlapping методы и очень эффективен в устранении кольцевых артефактов и артефактов от низкого уровня сэмплирования. Этот метод так же требует этапа препроцессинга при расчете плотности сэмплов, но при этом выполняет выбор ближайших подходящих сэмплов, учитывая при этом плотность сэмплов.
Использование:
Nearest lookup, являясь самым быстрым, может быть использован для превью. Nearest quad-balanced работает довольно хорошо в большинстве случаев. Precalculated overlapping достаточно быстрый и работает хорошо, но может размывать GI solution.
Density-based метод дает очень хорошие результаты и он является методом по умолчанию.
Помните, что метод выбора сэмплов важен особенно при использовании размывающих методов интерполяции. При использовании Delone triangulation интерполяции, метод выбора сэмплов влияет на результат не значительно.
Calc. pass interpolation samples - используется в течении расчета irradiance map. Представляет число уже рассчитанных сэмплов, которые будут использованы для корректировки алгоритма сэмплирования. Хорошее значение лежит между 10 и 25. Низкое значение может ускорить calculation pass, но может не дать достаточно информации. Большие значения требую больше времени и вызовут использование дополнительных сэмплов. В общем, этот параметр должен быть оставлен в его значении по умолчанию 15.
Use current pass samples - используется в течении расчета irradiance map. При включенном, он заставляет V-Ray использовать все сэмплы irradiance map рассчитанные до текущего момента. Если выключена V-Ray будет использовать только сэмплы собранные в течение предыдущих проходов, но не использовать сэмплы рассчитанные в течение текущего прохода. При включенной опции V-Ray берет меньше сэмплов, и просчет занимает меньше времени. Это означает, что на многопроцессорной машине, несколько тредов будут обрабатывать irradiance map одновременно. В результате асинхронной природы этого процесса, нет гарантии, что рендер одной и той же сцены дважды даст в результате одинаковые irradiance map. Обычно это не проблема и рекомендуется сохранить эту опцию включенной.
Randomize samples - эта опция используется в течении расчета irradiance map. При включенной опции, сэмплы изображения будут случайным образом смещены. Выключение опции приведет к тому, что сэмплы останутся выстроенными в ряды, что может приводить к артефактам. Обычно лучше оставить эту опцию включенной.
Check sample visibility - используется в процессе рендера. Опция заставляет V-Ray только те сэмплы из irradiance map, которые прямо видны из точки интерполирования. Это может быть полезным для предотвращения протекания света через щели и тонкие стены со значительно различающимся освещением на разных сторонах. Но это замедляет рендер, так как V-Ray будет прослеживать дополнительные лучи для определения видимости сэмплов.
.Mode
Mode - эта группа настроек позволяет пользователю выбрать способ как irradiance map будет использована при рендере.
Bucket mode - в этом режиме, различные separate irradiance map будут использованы для каждого отдельного региона ("bucket"). Это особенно удобно, так как позволяет использовать результат просчета irradiance map при распределенном рендере, с использованием нескольких компьютеров. Этот режим может быть более медленным чем Single frame, в результате необходимости просчитывать пиксели на границе регионов ("bucket"), для уменьшения артефактов на границе соседних регионов (все же артефакты могут оставаться). Остающиеся артефакты могут быть устранены использованием более высококачественных настроек irradiance map (High preset, большим hemispheric subdivs или меньшим Noise threshold в QMC sampler).
Single frame - режим по умолчанию; одна irradiance map рассчитывается для всего изображения, и новая irradiance map рассчитывается для каждого кадра в случае анимации. При использовании распределенного рендера, каждый сервер будет рассчитывать свою собственную irradiance map. Этот режим используется при рендере анимации движущегося объекта. Используя этот режим, для анимации, вы должны позаботится о достаточно высоких настройках для избежания фликера.
Multiframe incremental - этот режим полезен при рендере нескольких кадров (не обязательно последовательных) когда только камера двигается вокруг (так называемый fly-through анимация). V-Ray рассчитает новую полную irradiance map для первого кадра; для всех остальных кадров V-Ray попытается дополнить и использовать повторно результаты предыдущих расчетов. Если irradiance map настроена на достаточный уровень качества для устранения фликера, этот режим так же может быть использован для в распределенном рендере - каждый сервер будет рассчитывать и использовать свою собственную irradiance map.
From file - в этом режиме V-Ray будет загружать irradiance map из указанного файла перед началом рендера и будет использовать эту карту для всех кадров в анимации. Новая irradiance map не будет рассчитываться. Этот режим может быть использован для fly-through анимации и хорошо работает в распределенном сетевом рендере.
Add to current map - в этом режиме V-Ray будет рассчитывать полностью новую irradiance map и будет добавлять ее к уже существующей в памяти. Этот режим может быть использован, когда компилируется irradiance map для последующего рендера с различных точек (положений камеры) одной сцены.
Incremental add to current map - в этом режиме V-Ray будет использовать irradiance map которая уже в памяти и будет только улучшать ее в местах где она не достаточно детализирована. Этот режим может быть использован, когда компилируется irradiance map для последующего рендера с различных точек
(положений камеры) одной сцены или fly-through анимации.Режим использования irradiance map зависит от текущей задачи рендера - статическая сцена, статическая сцена с нескольких положений камеры, fly-through анимация или анимация с движущимися объектами.
Дополнительные опции irradiance map
В этой группе есть еще несколько кнопок, которые позволяют выполнять некоторые дополнительные действия с irradiance map:
Browse - эта кнопка позволяет выбрать имя файла из которого будет загружаться irradiance map файл при включенном режиме From file. Или, имя файла и путь так же могут быть введены непосредственно в поле редактирования.
Save to file - предназначена для сохранения irradiance map находящейся в текущее время в памяти. При этом должна быть включена опция "Don't delete" в группе кнопок "On render end". Иначе V-Ray автоматически удаляет irradiance map в конце процесса рендера.
Reset irradiance map - предназначена для стирания (очистки) irradiance map из памяти..On render end
Эта группа настроек определяет, что V-Ray будет делать с irradiance map в конце процесса рендера.
Don't delete - это опция по умолчанию, она определяет, что V-Ray оставит irradiance map в памяти до следующего рендера. Если опция выключена, V-Ray удалит irradiance map, когда рендер будет завершен. Это означает, что вы не сможете сохранить карту в файл или использовать инкрементальный режим.
Auto save - если эта опция включена, V-Ray будет автоматически сохранять irradiance map в указанный файл после рендера. Этот режим может быть использован, если вы хотите послать irradiance map для рендера на другой машине, в случае сетевого рендера.
Switch to saved map - эта опция доступна только если Auto save Опция включена. Если опция Switch to saved map включена, тогда V-Ray так же автоматически установит irradiance map в режим From file и использует имя файла для загрузки только, что сохраненной карты..
