For å lette håndteringen av det store antallet parametere og innstillingsmuligheter, tilbyr CINEMA 4D siden versjon 15 ulike forhåndsinnstillinger for innendørs- og utendørsomgivelser, samt for objektvisualiseringer og fysiske renderinger (Progressiv).
Når effekten Global Illumination er lagt til i rendervinduets innstillinger ved hjelp av effekt-knappen, vil denne listen over forhåndsinnstillinger være tilgjengelig på Generelt-fanen.
Også nytt er oppdelingen av GI-beregningmetoder i en primær og en sekundær metode. Den primære metoden tar seg av objekter direkte truffet av lyset, mens sekundær metode tar seg av indirekte belysning. For den primære metoden har vi allerede kjente metoder som Quasi-Monte Carlo (QMC) og Irradiance Cache (IC) til rådighet, hvor versjon 15 introduserer en forbedret versjon av Irradiance Cache. For den uendrede renderingen av eldre scener, gir menyen fortsatt tilgang til den gamle IC-metoden.
I menyen for sekundær metode finner vi igjen de allerede kjente QMC- og IC-metodene, slik at vi kan kombinere disse fritt og justere intensitet og metning separat.
Radiosity Maps ble allerede brukt i forrige versjon for å øke rendertiden, men på bekostning av ray depth. Her kommer de nye Light Maps inn i bildet. Ved denne beregningsmetoden skytes stråler inn i scenen fra kameraet, deres refleksjoner evalueres med hensyn til fargene og samles som en kartlegging. Vi skal nå se nærmere på bruken av lyskart i den kommende opplæringsdelen.
Lyskart som sekundær GI-metode
For å tydeliggjøre fordelene med den nye GI-metoden best mulig, bruker vi en enkel demonstrasjonsscene som også finnes i arbeidsfilene med navnet "PSD_C4D_R15_Render_IC.c4d." For øyeblikket er denne scenen rendret med global illuminasjon, men utelukkende med Irradiance Cache.
Som det lett kan sees på de indre kantene av rommet og veggene, er det definitivt rom for forbedringer. Rendertiden på en gjennomsnittlig rask datamaskin (iMac med 2.8 GHz i7-prosessor) er ca. 1:05 min. Før vi øker rendertiden ved å legge til flere samples, vil vi se på hvordan lysmaps kan hjelpe oss her.
Oppsettet av scenen er ikke spesielt komplisert. De tre hvite kulene befinner seg i et rom med firkantet åpning i taket. Et skyobjekt med blå farge representerer himmelen, mens en lett gulaktig punktbelysningskilde kaster eneste lys inn i åpningen. Resten håndteres av global illuminasjon gjennom indirekte belysning.
Ettersyn i rendervinduets innstillinger avslører at det ikke er spart på samples og innlastningsdensitet i Irradiance Cache parametrene. I stedet for å bare eksperimentere med enda høyere innstillinger, vil vi se hvordan lysmaps fungerer med denne scenen.
For å endre til lysmaps som den sekundære metoden for GI-beregning av indirekte belysning, velger vi Lysmaps på Generelt-fanen i Global Illumination-innstillingene via menyen for sekundær metode.
Sammen med ønsket om å redusere beregningsarbeidet, reduserer vi også samples til Middels. Senere kan vi alltids øke verdiene igjen.
Dette gjelder også for primær metode Irradiance Cache, hvis innstillinger finnes på den tilsvarende siden av Global Illumination-effekten. En middels innlastningsdensitet er et godt utgangspunkt.
Kontroll og justering av lysmaps
Nå har vi valgt lysmaps som den sekundære metoden, og fått en tilsvarende ny fane i Global Illumination-innstillingene. På denne siden finner vi parametere for lysmaps. Siden en god lysmap er avgjørende for kvaliteten på den senere GI-renderingen, kontrollerer vi først lysmapen som råder med de gjeldende standardinnstillingene.
For dette velger vi nederst i menyen parameteren Modus og bytter til Visualisere. Ved rendring vil vi nå bare se den beregnede lysmapen.
Et klikk på Render-knappen viser at den dominerende omgivelsen passer veldig godt til standardparametrene. De enkelte områdene er svært homogent fordelt og har ingen større avvik eller flekker.
Den avgjørende faktoren her er parameteren Prøvestørrelse fra Lyskart-siden. Vi øker denne parameteren midlertidig litt for å se hvordan en tilsynelatende liten økning gjør et Lyskart ubrukelig. En verdi på 0.05 i stedet for standardverdien 0.01 er tilstrekkelig.
Vi ville ikke ha vært fornøyd med dette Lyskartet. Hvis vi sammenligner Størrelsen på områdene på kulene og veggene, ser vi store forskjeller, men ingen homogenitet. Vi holder oss til de passende standardinnstillingene heldigvis.
Lyskartet er så langt i orden med hensyn til Prøvestørrelse, slik at vi kan se resultatet av en første testrendering. For dette bytter vi tilbake til normal rendering ved å endre Modus på Lyskart-siden.
Resultatet av den første testen er ikke dårlig. Romflatene ser allerede veldig jevne ut, og kuleskjoldene ser bra ut. Imidlertid er ikke kantene og hjørnene i taket i rommet tilfredsstillende.
Finjustering av lyskartene
Vår testrendering antyder at det ikke er nok stråler eller baner tilgjengelig for å beregne indirekt belysning tilstrekkelig. Den rette parameteren for dette finner vi igjen på Lyskart-siden: Banetall.
For neste steg eller neste testrendering, setter vi antallet baner til 10000 (x1000). Jo flere baner som må beregnes, jo lengre tid tar beregningen og renderingen generelt.
Det rendrede resultatet ser allerede bedre ut, men ennå ikke tilfredsstillende. Vi må øke banetallet ytterligere.
Vi øker banetallet med ytterligere 5000 til 15000 (x1000) og ser om vi kan bygge videre på dette banetallet.
Igjen, en tydelig fremgang. På min mening allerede bedre enn utgangsrendringen basert utelukkende på Indirekte Cache. Vi bør klare oss med banetallet nå, for det er flere parametere for lyskartene som vi ikke har tatt i betraktning ennå …
For å gjøre kritiske områder jevnere og mer homogene, er de to alternativene Forkilter og Interpolasjonsmetode til hjelp. Vi prøver med Forkilteret, ved å aktivere samme alternativ og først begynne med de standardmessig innstilte åtte Prøver.
En betydelig forbedring. Imidlertid bør de to kantene i taket gjerne være litt glattere, så vi bør justere dette parametere igjen.
I en siste gjennomgang øker vi antallet Forkilter-Prøver til 16.
Ved dette forbedrede resultatet vil vi avslutte. Du kan gjerne fortsette å eksperimentere med parametrene - for eksempel Interpolasjonen eller igjen banetallet - for å optimalisere renderingen ytterligere.
Men det beste til slutt: Ved å tilbakestille den primære metoden Irradiance Cache til mer moderate innstillinger, kunne vi takket være Lyskart oppnå et mye bedre resultat og i tillegg halvere Render-tiden (på referanseberegneren bare 0:32 min i stedet for 1:05 min).
Embree og rask forhåndsvisning
Disse to nyhetene gjelder den fysiske rendereren, nærmere bestemt renderingshastigheten. Selv om resultatene av den fysiske rendereren er flotte, er man ofte usikker på hvilken effekt de siste modifikasjonene har på beregningen.
Den første nyheten, Embree, en Raytracing Kernel bygget av Intel for Monte Carlo-algoritmer, krever maskinvarestøtte for SSE3-instruksjonssettet. Moderne prosessorer er i stand til å håndtere denne oppgaven, så CINEMA 4D Release 15 aktiverer denne gledelige nye funksjonen som standard. Spesielt scener med mange polygoner eller objekter viser en merkbar hastighetsøkning.
I rendertilsettings av fysisk rendrer på siden Avansert, kan den minneintensive (få) nyheten deaktiveres etter behov (Fysisk) eller velge en kompromiss mellom minnebehov og hastighet (mindre).
Kvalitetsmessig er det ingen forskjell å merke i forhold til tidligere innstilling opp til versjon 14 av den fysiske rendereren.
Særlig med den fysiske renderingen, er lysforholdene eller posisjonen og distribusjonen av dybdeskarpheten i scenen en av de mest etterspurte informasjonene ved hjelp av testrenderings.
Den raske forhåndsvisningen tilbyr en svært interessant og svært rask løsning her. Den finnes også på siden Avansert av den fysiske rendereren og kan aktiveres valgfritt bare for progressiv rendermodus eller alle modus.
Nesten umiddelbart etter oppstart av renderingen viser den raske forhåndsvisningen en lavoppløst, men allerede relativt representativ versjon av resultatet med hensyn til belysning og dybdeskarphet, som allerede kan vurdere om det er verdt å vente på resultatet av rendringen.
Mens bare den første rendringsbøtten ble beregnet i det forrige bildet, er den fysiske rendereren allerede nesten halvveis med arbeidet sitt her. Som direkte sammenligning viser, kan den raske forhåndsvisningen allerede veldig raskt tilby de viktigste informasjonene om rendringen, uten å måtte vente lenge på at de gjenværende rendringsbøttene skal fullføres.
