Vray frame buffer что такое
Визуализатор V-RAY. Введение. Первая часть.
Введение
V-Ray — мощный инструмент визуализации, поддерживающий Depth of Field (Глубина резкости), Motion Blur (Эффект «размытия» в движении), Displacement (Карта смещения с увеличением детализации трехмерных объектов). Кроме этого, V-Ray имеет собственные источники освещения, систему солнце-небосвод для реалистичного освещения естественным светом, и физическую камеру с параметрами, аналогичными реальным фото — и видео камерам.
Система V-Ray Proxy позволяет производить просчет чрезвычайно больших массивов однотипных объектов, состоящих суммарно из десятков миллиардов полигонов. Встроенные шейдеры предоставляют пользователю широкие возможности для имитации практически любых материалов. V-Ray SDK позволяет как программировать собственные шейдеры, так и адаптировать систему под решение специфических задач. Возможность просчитывать отдельные элементы изображения в виде каналов, таких как Глубина, Диффузный цвет, Альфа, Отражение, Преломление, Тени, и других, предоставляет большую свободу постобработки в пакетах компоузинга и монтажа.
Откройте окно настроек визуализатора, после чего раскройте свиток Assing Render (сторонний визуализатор), как показано на рисунке 2. В строке Production мы можем увидеть установленный по умолчанию Default Scanline Renderer. Щелкните по кнопке справа от этой строки и установите в открывшемся окне Chouse Renderer (Выберите визуализатор) V-Ray Adv 1.50.09, как показано на рисунке 2 и нажмите кнопку ОК.
Рисунок 2. Установка V-ray визуализатора.
После данной операции окно визуализатора примет следующий вид (рис. 3).
Рисунок 3. V-ray установленный в качестве визуализатора.
Из-за технических причин, выделенная память для оригинального 3D Studio Max кадрового буфера продолжает существовать, поэтому если вы используете V-Ray кадровый буфер, рекомендуется установить в свитке Common окна визуализатора минимальное разрешение изображения.
Отключение опции Get resolution from MAX (Брать разрешение из 3D MAX) позволяет установить для изображения большой размер, что не позволяет сделать стандартный буфер кадра 3D MAX (до 2048х1536).
Render to memory frame buffer (Визуализация в память буфера кадра). Активация данной опции создаст V-Ray фрейм-буфер и будет использовать его для хранения данных изображения, которые можно наблюдать как во время визуализации так и после нее.
Кнопка Show Last VBF позволяет увидеть результат последней визуализации, если вы случайно закрыли окно визуализации.
V-Ray frame buffer
Search Keywords: VFB, G-buffer, frame buffer, render pass
Обзор
В дополнение к окну визуализируемого кадра 3ds Max (Rendered Frame Window RFW или VFB), V-Ray позволяет вам производить визуализацию в специальный буфер кадра V-Ray, который имеет некоторые дополнительные возможности:
V-Ray VFB также имеет некоторые ограничения, которые перечислены ниже в разделе Замечания.
Параметры
Скрытые параметры
У V-Ray VFB есть несколько дополнительных параметров, которые недоступны через интерфейс, но доступны через MaxScript. Это может быть полезно в некоторых ситуациях. Ниже перечислены имена этих параметров в MaxScript.
Панель инструментов VFB
Эта часть панели инструментов устанавливает каналы для просмотра, а также режим предварительного просмотра. Выбрать каналы для просмотра можно с помощью кнопок. Вы также можете просматривать просчитанное изображение в монохромном режиме.
Сохранение данных текущего кадра в файл. Вы можете это сделать «на лету» в процессе визуализации. | |
Создает в виртуальном буфере кадра 3ds Max копию текущего буфера кадра V-Ray. Вы можете это сделать «на лету» в процессе визуализации. | |
Этот инструмент заставит V-Ray просчитать бакит, ближайший к указателю мыши. Перемещайте указатель мыши над буфером кадра V-Ray во время просчета для того, что бы увидеть эти бакеты просчитаными первыми. Вы можете это сделать «на лету» в процессе визуализации. | |
Открывает и закрепляет окно, которое будет давать вам информацию о пикселе, который вы укажете правой кнопкой мыши. Если вы нажмете правую кнопку мыши над пикселом без включения этого режима, вы будете видеть окно и информацией о пикселе только пока кнопка мыши нажата. | |
Открывает, так называемый, диалог «levels control (управление уровнями)», который позволит вам определить коррекцию цвета различных цветовых каналов. Он также показывает гистограмму данных текущего изображения в буфере. Нажмите среднюю кнопку мыши в гистограмме и перемещайте мышь для интерактивного масштабирования гистограммы. | |
Очищает содержимое буфера кадра. Иногда полезно, когда начинается новая визуализация, для предотвращения путаницы с предыдущим изображением. |
Горячие клавиши VFB
Ниже расположен список горячих клавиш, которые вы можете использовать для манипуляций с изображением в VFB. Помните, что окно VFB должно иметь текущий фокус для работы горячих кравиш:
Замечания
Перевод © Black Sphinx, 2008. All rights reserved.
V-ray подробное изучение
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:
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..
Для вас все преимущества обучения в авторизованном центре Autodesk! Информация о курсах 3D Max здесь.
Буфер кадра V-Ray
Search Keywords: VFB, G-buffer, frame buffer, render pass
Обзор
В дополнение к окну визуализируемого кадра 3ds Max (Rendered Frame Window RFW или VFB), V-Ray позволяет вам производить визуализацию в специальный буфер кадра V-Ray, который имеет некоторые дополнительные возможности:
V-Ray VFB также имеет некоторые ограничения, которые перечислены ниже в разделе Замечания.
Параметры
Скрытые параметры
У V-Ray VFB есть несколько дополнительных параметров, которые недоступны через интерфейс, но доступны через MaxScript. Это может быть полезно в некоторых ситуациях. Ниже перечислены имена этих параметров в MaxScript.
Панель инструментов VFB
Эта часть панели инструментов устанавливает каналы для просмотра, а также режим предварительного просмотра. Выбрать каналы для просмотра можно с помощью кнопок. Вы также можете просматривать просчитанное изображение в монохромном режиме. Когда сравниваются два изображения с использованием функции сравнения A/B журнала VFB (VFB History), эти кнопки позволяют вам выбрать направление линии разделения A/B.
Журнал VFB
Горячие клавиши VFB
Ниже расположен список горячих клавиш, которые вы можете использовать для манипуляций с изображением в VFB. Помните, что окно VFB должно иметь текущий фокус для работы горячих кравиш:
Замечания
Перевод © Black Sphinx, 2008-2012. All rights reserved.
Несколько слов о настройках VRay
Примечание: Данная заметка выражает исключительно мнение автора. Другие люди могут использовать другие настройки, считать их самыми правильными и это вполне может оказаться правдой.
Поэтому подавляющее большинство студентов мучают два основных вопроса по VRay. Первый (после пары часов объяснений какие настройки за что отвечают): «Так какие настройки ставить?» Второй: «А как бы сделать так, чтобы побыстрее считалось?». Именно для них я стараюсь подобрать «усреднённые настройки» вроде тех, что приведены в самом конце, поэтому данная заметка рассчитана не на специалиста, а на среднестатистического студента.
Но иногда встречаются люди, которым действительно интересно, где же что есть в VRay. Часто это студенты, которые закончили институт, пошли работать и обнаружили, что им это надо. Теперь чтобы не повторяться по многу раз всех можно будет отсылать к этому уроку. И тех, кому интересно, и тех, кто просто ищет «средние настройки».
Примечание 3: Когда я писал название «Несколько слов о настройках VRay», я не знал, что заметка «распухнет» до таких размеров, но название мне нравится так что пусть остаётся.
Гамма
Как видно, при гамме 2.2 (и вообще при гамме больше 1) картинка получается более «выцветшая»: тени светлее, контраст между тёмным и светлым меньше. Для тех, кто знаком с Adobe Photoshop это можно представить как использование команды Levels со значением серой точки 2.2
То есть чёрный цвет остаётся чёрным, белый остаётся белым, а вот средние значения высветляются. Почему же не сделать высветление в фотошопе уже после рендера в 3DStudio? После применения Levels цвета могут превратиться в другие, в то время как в 3DStudio «высветление» касается прежде всего освещения. Посмотрим на примере. Сделаем 3 картинки: рендер в гамме 1.0, в гамме 2.2 и в гамме 1.0 с применением Levels.
Если присмотреться, то видно, что гамма 2.2 затронула только тени. Там, где при гамме 1.0 тени выглядят чёрными, при гамме 2.2 в тенях можно разобрать детали. Цвет же текстур и объектов остаётся одинаковым (хотя надо отметить, что в данном примере для цвета шариков была использована карта коррекции цвета под гамму VRayColor, но обычно люди работают в одной гамме, поэтому даже не обязательно знать где она находится, а текстуры корректируются автоматически). А вот при гамме 1.0 и команде Levels цвета «съехали». По чёрно-белому градиенту даже видно, как именно они «съехали»: серая точка сдвинулась ближе к чёрному цвету.
Выставление гаммы
Если вы хотите выбирая цвет видеть его таким, каким он будет на рендере, то эту галочку надо включить. Лично я её включаю.
Выставление гаммы в настройках VRay.
После выставления всех настроек в Preferences и нажимания кнопки ОК переходим в настройки VRay. Сверху выбираем закладку VRay. В свитке Frame buffer ставим галочку Enable built-in Frame Buffer. Теперь рендер будет производится в специальном окне VRay.
В свитке Color Mapping ставим Gamma: 2.2. Это значит, что VRay теперь работает в гамме 2.2 («светлит» картинку). По сути, в настройках макса мы дали команду корректировать цвета и загружаемые текстуры под гамму 2.2, а в настройка VRay дали команду считать в этой гамме.
Антиалиасинг (сглаживание)
Если вы не знаете, что такое алиасинг и антиалиасинг, то можете посмотреть в интернете. Вкратце (цитата из википедии): http://ru.wikipedia.org/wiki/Сглаживание
Основной принцип сглаживания — использование возможностей устройства вывода для показа оттенков цвета, которым нарисована кривая. В этом случае пикселы, соседние с граничным пикселом изображения, принимают промежуточное значение между цветом изображения и цветом фона, создавая градиент и размывая границу.
Теперь посмотрим разницу при увеличении. Я взял варианты: отключённый антиалиасинг, Area (по умолчанию), Catmull-Rom и Mitchell-Netravali. Конечно, в некоторых случаях разницу реально можно увидеть, только поставив картинки как слои в фотошопе и включая/отключая их. Но всё равно присмотримся.
Image Sampler.
Находится в закладке VRay в свитке Image Sampler (Antialiasing), по умолчанию выбран Adaptive Subdivision (адаптивное разбиение). Два других варианта Fixed и Adaptive DMC. Настройки Image Sampler Расположены в отдельном свитке. При этом если изменить Adaptive Subdivision например на Adaptive DMC, то название свитка с настройками изменится аналогично.
Посчитаем ту же картинку с Adaptive Subdivision также с настройками по умолчанию (то есть так, как настройки выставлены, если просто поменять рендер на VRay).
Разница в скорости ощутимая: 27 секунд против 18, поэтому рассмотрим, почему второй метод оказался почти в полтора раза быстрее.
У Adaptive DMC Sampler тоже есть настройки. Только вместо Min rate и Max rate качеством управляют Min subdivs. и Max subdivs. По умолчанию выставлены значения 1 и 4.
Sub-pixel Mapping и Clamp Output.
Эти два параметра находятся настройках в закладке VRay в свитке Color Mapping.
(Примечание: почему плоскость, на которой стоит чайник, получилась пятнистой и как от этого избавляться, будет рассмотрено в разделе про отражённый свет Indirect Illumination)
Хотя пока что ещё неясно, зачем нам нужны такие эффекты. Тем более, что по умолчанию Clamp Level стоит 1.0, то есть он «срезает» любой засвет до белого цвета, но засветы на рендере и так показываются белым.
Сначала надо разобраться, что же делает вторая интересующая нас галочка Sub-pixel Mapping.
Как мы знаем (или подразумевается, что мы знаем), при расчёте цвета пиксела он разбивается на более мелкие части. Представим себе, что пиксел разбили на 4 части, посчитали цвет в каждой из них, а потом показали усреднённый цвет. Но мы работаем в гамме 2.2, поэтому к итоговому рассчитанному пикселу применили цветокоррекцию под гамму 2.2. Теперь включаем галочку Sub-pixel Mapping. Пиксел так же разбивается на 4 части, считается цвет в каждой из них, после чего к каждому посчитанному кусочку применяется гамму 2.2, и только после этого считается усреднённый цвет.
То есть без галочки Sub-pixel Mapping цветокоррекция применяется к итоговому пикселу, а при включённой галочке цветокоррекция применяется к каждому «кусочку» пиксела, и только потом считается итоговый цвет.
Теперь, когда вероятный читатель уже начал ломать свой мозг, пытаясь понять, как же это применять, время показать на практике, как оно работает. Если у нас вообще нет цветокоррекции, то есть стоит гамма 1.0 и в свитке Color Mapping выбран Linear Multiply с параметрами Multiplier по 1, то разницы практически не будет.
В самом деле, какая разница, в каком порядке применять цветокоррекцию, если цветокоррекции нет?
Поэтому вместе с галочкой Sub-pixel Mapping поставим ещё и галочку Clamp Output. Многие знают, что если на рендере появляются отдельные «засвеченные» пикселы, то две эти галочки помогают. Но вот почему? Предположим, у нас есть пиксел, разбитый на 4 части. При расчёте в трёх частях яркость 0.5 (серый цвет), а в четвёртой 2.5 (например, отражение лампочки).
С отключённой галочкой Sub-pixel Mapping компьютер «считает»: посчитать все значения, потом сложить их, разделить на количество частей: (0.5+0.5+0.5+2.5)/4=1 и применить Clamp Output: срезать весь цвет ярче 1. Но цвет и так 1, так что итоговым цветом получаем 1.0 (белый).
Теперь включаем галочку Sub-pixel Mapping. Компьютер посчитал все четыре значения и ТУТ ЖЕ применил к ним Clamp Output. В результате значение 2.5 «срезалось» до 1.
Если присмотреться, то видно, что на второй картинке исчезли некоторые засвеченные пикселы и отражения стали чуть темнее, но я бы не сказал, что общий результат сильно изменился. Лично я обычно включаю обе галочки. Пусть отражения чуть менее яркие, но зато и засвеченных пикселов нет.
Indirect Illumination (Ненаправленное овещение).
В реальной жизни свет отражается и переотражается от объектов. Посветив в тёмной комнате фонариком в потолок мы увидим всю комнату в отражёном от потолка свете. Если на светлой поверхности лежит освещённый предмет, то от поверхности на предмет попадают рефлексы, подсвечивая объект снизу. И так далее, и так далее, поэтому для достижения реализма в 3D без расчёта отражённого света не обойтись.
В VRay отражённый свет настраивается в закладке Indirect Illumination. В свитке Indirect Illumination ставим галочку On (включили расчёт отражённого света).
Дальше в свитке Irradiance Map ставим галочки Show Calc Phase и Show Direct Light. Эти галочки не влияют на конечный результат, но в процессе расчёта показывается примерная яркость финальной картинки. Кроме того, пока мы настраиваем яркость света, в выпадающем меню Current Preset можно поменять качество с High (высокое) на Very Low (очень низкое).