Обзор

Параметры

Built-in presets (Предустановленные наборы настроек)

Basic parameters (Основные параметры)

Options (Опции)

Detail enhancement (Повышение детальности)

Advanced options (Продвинутые опции)

Mode (Режим)

On render end (После визуализации)

Замечания

 

 

 

Обзор

Эта секция позволяет пользователю управлять и производить тонкую настройку различных параметров карты освещенности. Секция доступна только когда карта освещенности (irradiance map) выбрана в качестве метода GI для первичного диффузного отражения света.

 

Для понимания того, как работает карта освещенности, для понимания значений ее параметров, необходимы некоторые общие сведения.

 

Освещенность - функция, определенная для любой точки в 3D-пространстве и представляющая свет, приходящий в эту точку с любых возможных направлений. В общем случае освещенность различна в каждой точке и в любом направлении. Однако можно наложить два серьезных ограничения. Первое - поверхностная освещенность (surface irradiance) - освещение, приходящее в точку, которая лежит на поверхности объекта в сцене. Это естественное ограничение, т.к. нас обычно интересует освещение объектов в сцене, а объекты обычно определены через их поверхности. Второе ограничение - диффузная поверхностная освещенность (diffuse surface irradiance) - общее количество света, попадающее в данную точку поверхности, без учета направления откуда он приходит.

 

Проще говоря, можно думать о диффузной поверхностной освещенности как о видимом цвете поверхности, если мы принимаем, что ее материал чисто белый и рассеивающий.

 

В V-Ray термин карта освещенности (irradiance map) означает метод рационального расчета рассеянной поверхностной освещенности для объектов в сцене. Т.к. не все части сцены имеют одинаковые детали в непрямом освещении, имеет смысл считать GI более точно в важных частях (например там, где объекты находятся близко друг от друга или в местах с четкими GI-тенями), и менее точно в неинтересных частях (например большие однородно освещенные области). Поэтому карта освещенности строится адаптивно. Это делается посредством просчета изображения несколько раз (каждый просчет называется проход (pass)) с увеличением в два раза просчетного разрешения с каждым проходом. Идея заключается в том, что бы начать с низкого разрешения (скажем с одной четверти от окончательного) и подняться до окончательного разрешения изображения.

 

Фактически, карта освещенности - набор точек в 3D-пространстве (облако точек) вместе с вычисленной непрямой освещенностью в каждой точке. Когда при проходе GI обнаруживается объект, V-Ray исследует карту освещенности в поисках точек с похожими позицией и ориентацией с текущей точкой. Из этих, уже посчитанных точек, V-Ray может выбрать различную информацию (то есть, имеются ли близкие объекты, как быстро изменяется непрямое освещение и т.д.). Основываясь на этой информации, V-Ray принимает решение может ли непрямое освещение для текущей точки быть адекватно интерполировано по точкам, уже имеющимся в карте освещенности, или нет. Если нет, то просчитывается непрямое освещение для текущей точки и запоминается в карте освещенности. В процессе визуализации V-Ray использует сложный метод интерполяции для получения приближенной освещенности для всех поверхностей в сцене.

Параметры

[Irradiance map interface]

Built-in presets (Предустановленные наборы настроек)

Current preset - Текущий набор настроек - этот выпадающий список позволяет выбрать один из наборов настроек для некоторых параметров карты освещенности. Вы можете использовать эти наборы настроек для быстрой установки пороговых величин для цвета, нормали и расстояния, а также отношений min/max. Доступны следующие наборы:

 

Заметим, что эти наборы настроек предназначены для типичного разрешения 640х480. Изображения большего размера обычно можно делать с более низкими значений оценок Min/Max, чем указано в наборах.

Basic parameters (Основные параметры)

Min rate - Минимальная оценка - это значение определяет разрешение для первого прохода GI. Значение 0 означает, что разрешение будет таким же как и у финального изображения, а карта распределения света будет такой же как и для метода прямого просчета. Значение -1 означает, что разрешение будет половинным от окончательного, и так далее. Обычно вы будете хотеть сохранить этот параметр отрицательным, что бы GI просчитывался быстро для больших и плоских областей изображения. Этот параметр похож (хотя и не совсем) на параметр Min rate сэмплера изображения Adaptive subdivision.

 

Max rate - Максимальная оценка - этот переметр определяет разрешение для последнего прохода GI. Этот параметр похож (хотя и не совсем) на параметр Max rate сэмплера изображения Adaptive subdivision.

 

Color threshold (Clr thresh) - Пороговое значение для цвета - этот параметр управляет чувствительностью алгоритма irradiance map к изменениям в непрямом освещении. Более высокие значения задают меньшую чувствительность, более низкие значения делают карту освещенности более чувствительной к изменению света (это дает изображения более высокого качества).

 

Normal threshold (Nrm thresh) - Пороговое значение для нормалей - этот параметр управляет чувствительностью карты освещенности к изменению нормалей поверхностей и мелким деталям поверхностей. Более высокие значения задают меньшую чувствительность, более низкие значения делают карту освещенности более чувствительной к кривизне поверхностей и мелким деталям.

 

Distance threshold (Dist thresh) - Пороговое значение для расстояний - этот параметр управляет чувствительностью карты освещенности к расстоянию между поверхностями. Значение 0.0 означает, что карта освещенности вообще не будет зависеть от близости объектов; более высокие значения помещают большее количество сэмплов в тех местах, где объекты находятся близко друг к другу.

 

Hemispheric subdivs (HSph. subdivs) - Полусферическое подразбиение - этот параметр управляет качеством каждого сэмпла GI. Маленькие значения ускоряют просчет, но делают результат пятнистым. Более высокие значения делают результат более сглаженным. Это похоже на параметр Subdivs алгоритма прямого просчета (brute force). Заметим, что это не количество трассируемых лучей. Действительное количество лучей пропорционально квадрату этого значения и также зависит от настроек в свитке DMC sampler.

 

Interpolation samples - Интерполяция сэмплов - это количество сэмплов GI, которое будет использовано для интерполяции непрямого освещения в данной точке. Высокие значения размывают детали в GI, но результат будет более сглаженным. Низкие значения дают результат с большим количеством деталей, но может появиться пятнистость, если используется низкое значение Hemispheric subdivs.

 

Interpolation frames - - определяет количество кадров, которое будет использовано для интерполяции GI, когда параметр Mode установлен в Animation (rendering). В этом режиме V-Ray интерполирует освещенность из карт нескольких соседних кадров для сглаживания любого мерцания. Заметим, что действительное количество используемых кадров равно 2*(interp. frames)+1, например значение по умолчанию 2 означает, что будет проинтерполировано 5 карт освещенности. Более высокие значения замедляют расчет и могут давать эффект "запаздывания". Более низкие значения просчитываются быстрее, но могут увеличить мерцание.

Options (Опции)

Show samples - Показывать сэмплы - когда эта опция включена, V-Ray будет показывать сэмплы карты освещенности в виде маленьких точек на сцене.

 

Show calc phase - Показывать фазу просчета - когда эта опция включена, V-Ray будет показывать проходы расчета карты освещенности. Это будет давать вам грубое представление о непрямом освещении еще до окончания полного просчета изображения. Заметим, что включение этой опции немного замедляет просчет, особенно для больших изображений. Эта опция игнорируется для просчета с полями - в этом случае фаза просчета никогда не показывается.

 

Show direct light - Показывать прямое освещение - эта опция доступна только при включенной опции Show calc phase. При включенной опции V-Ray показывает прямое освещение для первичных диффузных отскоков в добавление к непрямому освещению на этапе просчета. Заметим, что V-Ray в действительности не нуждается в таком просчете. Эта опция только для удобства. Однако это не означает, что прямое освещение не рассчитывается вообще, оно просчитывается, но только для вторичных диффузных отскоков (только для целей GI).

Detail enhancement (Повышение детальности)

Повышение детальности - это метод для добавления дополнительных деталей в карту освещенности в случае, когда изображение содержит мелкие детали. Вследствие ограниченного разрешения карта освещенности обычно размывает GI в этих областях или дает пятнистые или мерцающие результаты. Опция повышения детальности - способ просчитать эти мелкие детали с применением высокоточного метода дискретизации Brute force. Это похоже на то, как работает ambient occlusion pass (алгоритм расчета освещенности в точке, основанный на расчете непрохождения света из окружающей среды из-за каких-либо препятствий - прим. перев.), а если точнее, как учитывается в расчете отраженный свет.

 

On - включает повышение детальности для карты освещенности. Заметим, что карта освещенности, рассчитанная в этом режиме, не может быть использована без опции повышения детальности. Когда включено повышение детальности, вы можете использовать более низкие настройки для карты освещенности и более высокое значение параметра Interpolation samples (в свитке Basic parameters). Это можно сделать потому, что карта освещенности используется только для захвата общего дальнего освещения, тогда как для областей со множеством деталей используется прямое вычисление.

 

Scale - Масштаб - определяет единицы для параметра Radius:

Screen - Координаты экрана - радиус задается в пикселях изображения.

World - Мировые координаты - радиус задается в мировых единицах.

 

Radius - Радиус - определяет радиус для действия метода повышения детализации. Меньший радиус означает, что меньшая часть вокруг деталей в изображении сэмплируется с высокой точностью - это будет быстрее, но может быть менее точно. Больший радиус означает, что для большей части сцены будет использоваться высокоточное сэмплирование - это может быть медленнее, но более точно. Это похоже на параметр радиус для ambient occlusion pass.

 

Subdivs mult. - определяет количество сэмплов взятых для высокоточного сэмплирования, как процент от параметра Hemispheric subdivs. карты освещенности. Значение 1.0 означает, что будет использовано такое же количество подразбиений, как для сэмплов обычной карты освещенности. Меньшие значения будут делать области высокой деталировки более шумными, но ускорит просчет.

Advanced options (Продвинутые опции)

Interpolation type - Тип интерполяции - эта опция используется при визуализации - выбор метода для интерполяции значений GI из сэмплов карты освещенности.

 

Weighted average - Средневзвешенные значения - этот метод будет делать простой постепенный переход между сэмплами GI в карте освещенности, основываясь на расстоянии до точки интерполяции и на различии нормалей. Метод очень простой и быстрый, но имеет тенденцию к появлению пятнистости на результате.

 

Least squares fit - Метод наименьших квадратов - метод по умолчанию; он будет пытаться посчитать значение GI, которое наилучшим образом подогнано между сэмплами из карты освещенности. Генерирует более сглаженный результат, чем метод средневзвешенных значений, но медленнее. Также могут появляться кольцевые артефакты вокруг мест, где и контраст и плотность сэмплов карты освещенности изменяются на малой площади.

 

Delone triangulation - Триангуляция Делоне - все другие методы интерполяции - размывающие методы; они имеют тенденцию к размытию деталей в непрямом освещении. Также размывающие методы подвержены смещению плотности (density bias) (объяснение см. ниже). В отличие от них, метод Delone triangulation - неразмывающий метод и будет сохранять детали пока удается избегать смещения плотности. До тех пор, пока метод остается неразмывающим, результат может выглядеть более шумным (размытие стремится скрыть шум). Методу необходимо большее количество сэмплов для получения достаточно гладкого результата. Это может быть достигнуто либо увеличением hemispheric subdivs в параметрах карты освещения, либо уменьшением значения Noise threshold в свитке DMC sampler.

 

Least squares with Voronoi weights - Метод наименьших квадратов с весовыми коэффициентами Воронго - модификация метода наименьших квадратов, помогающая избежать кольцевых артефактов на резких границах путем учета плотности сэмплов в карте освещения. Этот метод очень медленный и его эффективность сейчас очень сомнительна.

 

Несмотря на то, что все типы интерполяции имеют свое применение, возможно создается ощущение, что лучше использовать либо Least squares fit, либо Delone triangulation. Являющийся размывающим методом, Least squares fit будет скрывать шум и будет давать сглаженный результат. Это идеально для сцен с большими сглаженными поверхностями. Delone triangulation - более точный метод, который обычно требует больше полусферических подразбиений (параметр Hemispheric subdivs) и высокую оценку Max rate карты освещенности (а следовательно и большего времени просчета), но дает аккуратные результаты без размытия. Это особенно очевидно для сцен с большим количеством мелких деталей.

 

Sample lookup - Поиск сэмплов - эта опция используется в поцессе просчета. С ее помощью указывается метод выбора подходящих точек из карты освещенности для использования в качестве основы для интерполяции.

 

Nearest - Ближайшие - этот метод просто выбирает те сэмплы из карты освещенности, которые наиболее близки к точке интерполяции. (Как много точек будет выбрано определяется посредством значения параметра Interpolation samples.) Это наиболее быстрый метод поиска и только он был доступен в ранних версиях V-Ray. Недостаток данного метода в том, что в местах, где изменяестя плотность сэмплов в карте освещенности, он будет брать большее количество сэмплов из области с большей плотностью. Когда используется размывающий метод интерполяции, это приводит к так называемому смещению по плотности (density bias), которое может привести к некорректной интерполяции и артефактам в таких местах (обычно это границы GI-теней).

 

Nearest quad-balanced - Ближайшие по четырем областям - это расширение метода ближайших точек, стремящийся избежать смещения по плотности. Он разделяет пространство вокруг точки интерполяции на четыре области и пытается найти одинаковое количество сэмплов в каждой из них (отсюда название quad-balanced). Этот метод немного медленне, чем предыдущий, но в общем работает очень хорошо. Недостатком является то, что иногда при поиске сэмплов он может выбирать сэмплы находящиеся очень далеко и не имеющие отношения к точке интерполяции.

 

Precalculated overlapping - Предварительно вычисленные перекрытия - этот метод был добавлен в попытке избежать недостатков двух предыдущих. Он требует стадии предобработки сэмплов в карте освещенности, на которой для каждого сэмпла вычисляется радиус влияния. Этот радиус больше для сэмплов в местах с малой плотностью и меньше в местах с большой плотностью. Когда интерполируется освещенность в точке, этот метод будет выбирать каждый сэмпл, который содержит данную точку в радиусе влияния. Преимущество этого метода в том, что когда он используется с размывающим методом интерполяции, он дает непрерывную (сглаженную) функцию. Даже несмотря на то, что метод требует стадии предобработки, он часто быстрее, чем два предыдущих. Эти два свойства делают его идеальным для результатов высокого качества. Недостаток данного метода в том, что иногда одиночные сэмплы, которые находятся далеко, могут влиять на несоответствующую часть сцены. Также он имеет более сильную тенденцию к размыванию решения GI, чем другие методы.

 

Density-based - Основанный на плотности - метод по умолчанию. Он сочетает методы Nearest и Precalculated overlapping и очень эффективен при уменьшении кольцевых артефактов, возникающих вследствие низкого уровня сэмплирования. Этот метод также требует предварительной обработки для вычисления плотности сэмплов, но он выполняет поиск ближайших соседей для выбора наиболее подходящих сэмплов пока плотность выбранных сэмплов укладывается в расчетную.

 

Наиболее быстрый из этих четырех методов Nearest может быть использован для предварительного просмотра. Nearest quad-balanced работает достаточно хорошо в большинстве случаев. Precalculated overlapping быстр и во многих случаях работает очень хорошо, но может иметь тенденцию размывать решение GI. Метод Density-based дает очень хорошие результаты в большинстве случаев и используется по умолчанию.

 

Заметим, что метод поиска особенно важен когда используется размывающий метод интерполяции. Когда используется Delone triangulation, метод поиска сэмплов не так сильно влияет на результат.

 

Calc. pass interpolation samples - используется на этапе вычисления карты освещенности. Этот параметр указывает количество уже вычисланных сэмплов, которые будут использованы для управления алгоритмом сэмплирования. Хорошие значения находятся в промежутке между 10 и 25. Меньшие значения могут увеличить скорость просчета, но могут не дать достаточно информации. Высокие значения замедляют просчет и будут приводить к дополнительному сэмплированию. В общем случае этот параметр должен оставаться равным 15 (значение по умолчанию).

 

Multipass - Многопроходность - используется на этапе вычисления карты освещенности. Когда опция включена, это заставит V-Ray использовать все сэмплы карты освещенности вычисленные к этому моменту. Если отметка снята, это позволит V-Ray использовать только сэмплы, полученные на предыдущих проходах, но не вычисленные на текущем проходе. Сохранение этой опции отмеченной обычно будет заставлять V-Ray брать меньше сэмплов (и, следовательно, считать карту освещенности быстрее). Это означает, что на многопроцессорном компьютере несколько потоков будут изменять карту освещения одновременно. По причине асинхронной природы этого процесса, не гарантируется, что просчет одного и того же изображения дважды будет давать одну и ту же карту освещенности. Обычно это не вызывает проблем и рекомендуется оставлять эту опцию включенной.

 

Randomize samples - Рандомизация сэмплов - используется на этапе вычисления карты освещенности. Когда опция включена, сэмплы изображения будут разбросаны случайным образом в небольших пределах. Выключение опции приведет к тому, что все сэмплы будут выровнены по сетке на экране. В общем случае эта опция должна оставаться включенной для избежания появления артефактов от регулярного сэмплирования.

 

Check sample visibility - Проверять видимость сэмпла - используется на этапе вычисления карты освещенности. Заставляет V-Ray использовать только те сэмплы из карты освещенности, которые напрямую видны из точки интерполяции. Это может быть полезно для предотвращения "просачивания света (light leaks)" сквозь тонкие стенки с очень различной освещенностью с разных сторон. Однако это тоже замедляет просчет, т.к. V-Ray будет трассировать дополнительные лучи для определения видимости сэмпла.

Mode (Режим)

Mode - Режим - эта группа управляющих элементов позволяет пользователю выбрать способ использования или повторного использования карты освещенности.

Bucket mode - Режим бакитов - в этом режиме используются отдельные карты освещенности для каждого просчитываемого региона ("bucket" - бакит, сегмент). Это особенно полезно, т.к. это позволяет эффективно вычислять карту освещенности на нескольких компьютерах при использовании распределенной визуализации (distributed rendering). Bucket mode может быть медленнее чем режим Single frame, т.к. дополнительно должны просчитыватьс граничные области вокруг каждого региона для уменьшения артефактов на границах между соседними регионами. Но даже при этих условиях могут появляться артефакты. Они могут быть дополнительно уменьшены использованием более высоких настроек для карты освещенности (набор настроек High, больше hemispheric subdivs и/или меньший Noise threshold для сэмплера DMC).

 

Single frame - Одиночный кадр - режим по умолчанию; для всего изображения рассчитывается одна карта освещенности и новая карта освещенности считается для каждого кадра. При распределенной визуализации каждый сервер визуализации будет считать свою собственную карту освещенности для всего изображения. Этот режим для просчета анимированных сцен с движущимися объектами. Вы должны быть также уверены, что карта освещенности достаточно высокого качества для предотвращения мерцания при анимации.

 

Multiframe incremental - Многокадровый с накоплением - этот режим полезен, когда просчитывается последовательность кадров (не обязательно непрерывная), где движется только камера (так называемая "fly-through animations"). V-Ray будет считать новую карту освещенности для всего изображения для первого визуализируемого кадра; для всех остальных кадров V-Ray будет пытаться повторно использовать и уточнять карту освещенности, посчитанную ранее. Если карта освещенности достаточно высокого качества для предотвращения мерцания, то этот режим также можно использовать при сетевом просчете - каждый сервер визуализации будет считать и улучшать свою собственную локальную карту освещенности. Заметим, что этот режим не поддерживается для распределенной визуализации.

 

From file - Из файла - в этом режиме V-Ray просто загружает карту освещенности из указанного файла перед началом просчета последовательности и будет использовать эту карту для всех кадров анимации. Новая карта освещенности не просчитывается. Этот режим может быть использован для анимированной камеры (fly-through animations) и будет хорошо работать в режиме сетевого просчета.

 

Add to current map - Добавление к текущей карте - в этом режиме V-Ray будет считать полностью новую карту освещенности и будет добавлять ее к карте, которая уже в памяти. Этот режим полезен когда составляется карта освещенности для просчета нескольких видов статической сцены. Заметим, что этот режим не поддерживается для распределенной визуализации.

 

Incremental add to current map - Накопительное добавление к текущей карте - в этом режиме V-Ray будет использовать карту освещенности которая уже находится в памяти и будет только улучшать ее в тех местах, где не хватает деталей. Этот режим полезен когда считается карта освещенности для просчета нескольких видов статической сцены или для анимированной камеры. Заметим, что этот режим не поддерживается для распределенной визуализации.

 

Animation (prepass) - Анимация (предварительный проход) - в этом режиме V-Ray вычисляет карту освещенности, которая будет использована позже для окончательной визуализации в режиме Animation (rendering). Для каждого кадра создается своя карта освещенности и записывается в отдельный файл. Заметим, что в этом режиме вы должны просчитать одну карту для каждого кадра (т.е. вы не можете визуализировать каждый N-ный кадр). В этом режиме V-Ray автоматически запрещает визуализацию окончательного изображения - вычисляется только карта освещенности.

 

Animation (rendering) - Анимация (визуализация) - в этом режиме V-Ray визуализирует окончательную анимацию, используя карты освещенности, созданные в режиме Animation (prepass). Карты освещенности из нескольких соседних кадров загружаются вместе и смешиваются для уменьшения мерцания. Количество интерполируемых карт освещенности определяется параметром Interp. frames.

 

Режим использования карты освещенности, который должен быть использован, зависит от конкретной задачи визуализации: статическая сцена, несколько видов статической сцены, статическая сцена с анимированной камерой (fly-through animation) или анимация с движущимися объектами. Для дополнительной информации см. раздел Учебные пособия.

 

Кнопки управления секции Irradiance map

 

Для выполнения определенных операций с картой освещенности в этой группе имеется несколько кнопок:

 

Browse - эта кнопка позволяет пользователю выбрать файл карты освещенности, который будет загружен, если выбран режим From file. Пользователь также может ввести путь и имя файла непосредственно в строке ввода.

 

Save to file - сохранить из памяти в файл текущую карту освещенности. Заметим, что опция Don't delete в группе On render end должна быть включена. В противном случае V-Ray будет автоматически удалять карту освещенности по окончании прцесса визуализации.

 

Reset irradiance map - Сброс карты освещенности - очистка карты освещенности в памяти.

On render end (После визуализации)

Эта группа управляющих элементов инструктирует V-Ray, что делать с картой освещенности по окончании процесса визуализации.

 

Don't delete - Не удалять - по умолчанию эта опция включена; V-Ray будет сохранять карту освещенности в памяти до следующего просчета. Если эта опция выключена, V-Ray будет удалять карту освещенности после окончания визуализации. Это означает, что вы не сможете впоследствии сохранить ее в файл вручную.

 

Auto save - Автосохранение - если эта опция установлена, V-Ray будет автоматически сохранять карту освещенности в указанный файл по окончании визуализации. Этот режим особенно полезен, если вы хотите послать карту освещенности для визуализации на другом компьютере по сети.

 

Switch to saved map - Переключать на сохраненную карту - эта опция доступна только если включена опция Auto save. Если опция Switch to saved map включена, то V-Ray будет также автоматически устанавливать режим карты освещенности в From file и будет устанавливать то же имя файла, в который карта была только что сохранена.

Замечания



Хостинг от uCoz