Na uľahčenie práce s množstvom parametrov a nastavení ponúka program CINEMA 4D od verzie 15 rôzne prednastavenia pre scény vnútorných priestorov a exterierových scén, ako aj pre objektové vizualizácie a fyzikálne renderovania (postupné).
Po pridaní efektu Global Illumination cez tlačidlo Efekty v nastaveniach renderovania nájdeme na stránke Všeobecné túto pripravenú zoznam prednastavení.
Novinkou je aj rozdelenie metód GI-výpočtu na primárnu a sekundárnu metódu. Pri tom sa primárna metóda zaoberá priamo osvetlenými objektmi a sekundárna metóda sa stará o nepriame osvetlenie. Pre primárnu metódu máme k dispozícii už známe metódy Quasi-Monte Carlo (QMC) a Irradiance Cache (IC), pričom vo verzii 15 je vylepšená verzia metódy Irradiance Cache. Pre renderovanie starších scén nepripravených metódou IC ponúka ponuka stále starú IC metódu.
V ponuke sekundárnej metódy nájdeme opäť známe metódy QMC- a IC, takže môžeme kombinovať a nastavovať intenzitu a sýtosť nezávisle.
Radisity-Mapy už slúžili v predchádzajúcej verzii na zvýšenie rýchlosti rendrovania, ale za cenu hĺbky lúckov. Tu prichádzajú nové Svetelné mapy. Pri tejto metóde sa zo šikmo kamery do scény vypáľajú lúče, ich odlesky sa vyhodnocujú podľa farieb a zlúčia sa do mapy. S prácou so Svetelnými mapami sa zoznámime v nasledujúcej časti tutoriálu.
Svetelné mapy ako sekundárna GI-metóda
Aby sme čo najlepšie zobrazili výhody novej GI-metódy, použijeme jednoducho zostavenú príkladovú scénu, ktorá sa nachádza aj v pracovných súboroch pod názvom "PSD_C4D_R15_Render_IC.c4d". Momentálne je táto scéna renderovaná so globálnym osvetlením, avšak výlučne pomocou Irradiance Cache.
Ako je vidieť na vnútorných hranách miestnosti a na stenách, stále je potrebné vykonať určité optimalizácie. Čas zobrazovania je na priemernom rýchlym počítači (iMac s 2.8 GHz i7-procesorom) približne 1:05 min. Skôr než zvyšujeme čas rendrovania ďalšími Samplami, zvážte, ako vám Svetelné mapy mohli pomôcť v tejto situácii.
Štruktúra scény nie je veľmi zložitá. Tri biele guľôčky sú umiestnené v miestnosti s štvorcovým otvorom v stropnej časti. Objekt neba s modrou farbou zabezpečuje oblohu, zatiaľ čo jemne žlté Bodové svetlo svieti jediným svetlom do otvoru. O zvyšok sa stará globálne osvetlenie prostredníctvom nepriameho osvetlenia.
Pohľad do nastavení renderovania odhaľuje, že v Samplách a Denzite vstupov v parametroch Irradiance Cache nebola žiadna úspora. Skôr než začnete experimentovať s vyššími nastaveniami, preskúmajte, ako sa vám Svetelné mapy môžu pri tejto scéne hodiť.
Aby sme pre GI-výpočet nepriameho osvetlenia prešli na Svetelné mapy, vyberieme na stránke Všeobecné v nastaveniach globálneho osvetlenia cez menu sekundárnej metódy položku Svetelné mapy.
Pre úsporu výpočtovej náročnosti zároveň znižujeme Sampláciu na Stredné. Neskôr môžeme hodnoty vždy zvýšiť.
Rovnaké platí aj pre primárnu metódu Irradiance Cache, ktorej nastavenia nájdeme na rovnakom mieste v efekte globálneho osvetlenia. Stredná denzita vstupov je veľmi dobrý začiatočný bod.
Kontrola a nastavenie Svetelných máp
Teraz sme si vybrali Svetelné mapy ako sekundárnu metódu a získali novú záložku s rovnakým názvom v nastaveniach globálneho osvetlenia. Na tejto stránke nájdeme parametre pre Svetelné mapy. Keďže kvalita neskoršieho GI-rendrovania závisí od dobrej Svetelnej mapy, skontrolujeme najprv súčasnú Svetelnú mapu s predvolenými nastaveniami.
Na to vyberieme na spodku menu položku Režim a zmeňme ho na Vizualizovať. Počas renderovania uvidíme iba zobrazovanú Svetelnú mapu.
Kliknutím na tlačidlo Rendrovať sa ukazuje, že prevládajúce prostredie veľmi dobre zodpovedá štandardným parametrom. Jednotlivé oblasti sú veľmi homogénne rozložené a nevykazujú žiadne väčšie odlesky alebo škvrny.
Rozhodujúcim faktorom je parameter Veľkosť vzorky z Mapy svetla. Tento parameter sme na chvíľu zvýšili, aby sme si pozreli, ako rýchlo i zdánlivo malý nárast môže urobiť Mapu svetla nepoužiteľnou. Hodnota 0,05 namiesto základných 0,01 stačí.
S touto Mapou svetla by sme mali málo radosti. Ak porovnáme Veľkosť oblastí na guliach a na stenách, uvidíme silné rozdiely, ale žiadnu homogenitu. Zostávame pri šťastne odpovedajúcich základných nastaveniach.
Mapa svetla je z hľadiska Veľkosti vzorky takmer v poriadku, aby sme si mohli pozrieť výsledok v prvom testovacom rendrovaní. Preto prejdeme na stránku Mapy svetla a opäť prepneme režim na normálne rendrovanie.
Výsledok prvého testu nie je vôbec zlý. Plochy miestnosti už teraz pôsobia veľmi rovnomerne, aj povrchy gúľ vyzerajú dobre. Veľmi neuspokojivo sú však hrany a rohy na stropnom strope miestnosti.
Ostrovanie máp svetla
Náš testovací výsledok naznačuje, že ešte nie je dostatok lúčov alebo ciest pre výpočet nepriameho osvetlenia. Správny parameter nájdeme opäť na stránke Mapy svetla: počet Ciest.
Pre ďalší krok alebo ďalšie testovacie rendrovanie nastavíme počet ciest na 10000 (x1000). Čím viac ciest je potrebné vypočítať, tým dlhšie trvá ich výpočet a celkové rendrovanie.
Renderovaný výsledok už vyzerá lepšie, ale stále nie je uspokojivý. Musíme ešte pridať na počte ciest.
Počet ciest ešte raz zvýšime o 5000 na 15000 (x1000) a pozrieme sa, či sme schopní postaviť na tejto povolené ceste.
Znova jasný pokrok. Podľa môjho názoru už teraz lepší ako pôvodné renderovanie založené výlučne na Osvetľovacej cache. S počtom ciest by sme sa mali vysporiadať, pretože sú tu ešte niektoré ďalšie parametre pre mapy svetla …
Na zjemnenie kritických oblastí a homogenizáciu pomáhajú dve možnosti predfiltro a metóda interpolácie. Skúsime to s predfiltrom, aktivujeme rovnomenne možnosť a začneme s predvolenými ôsmimi Vzorkami.
Významné zlepšenie. Avšak oba hrany na stropnej stene by mali byť ešte trochu hladšie, preto by sme mali ešte trochu upraviť tento parameter.
V absolvovanom kole zvýšime počet Prefiltrovaných-Vzoriek na 16.
Po tomto ďalšom zlepšení výsledku to chceme nechať byť tak. Radi však môžete ďalej experimentovať s parametrami - napríklad s Interpoláciou alebo znova s Počtom ciest - a ďalej optimalizovať rendrovanie.
No najlepšie na záver: Pretože sme hlavnú metódu Osvetľovacej cache nastavili na pomerne umiernené hodnoty, mohli sme vďaka Mapám svetla dosiahnuť podstatne lepší výsledok a polovične znížiť Čas renderovania (na referenčnom počítači už len 0:32 min namiesto 1:05 min).
Embree a rýchly náhľad
Tieto zmeny ovplyvňujú fyzický renderovač, konkrétne jeho rýchlosť renderovania. Aj keď výsledky fyzického renderovania sú pekné, väčšinu času sme v neistote, či a aký vplyv majú posledné modifikácie na výpočet.
Prvá novinka, Embree, jadro Raytracingu postavené pre Monte Carlo algoritmy od Intelu, vyžaduje hardvérovú podporu instrukčnej sady SSE3. Moderné procesory sú schopné tejto úlohy, preto je táto potešujúca nová funkcia štandardne aktivovaná v CINEMA 4D R15. Špeciálne scény s veľkým množstvom Polygonov resp. Objektov preukazujú značné zrýchlenie.
V Nastaveniach výpočtu fyzikálneho rendereru na stránke Pokročilé je možné toto náročné na pamäť vylepšenie podľa potreby vypnúť (Fyzikálne Renderovanie), alebo zvoliť kompromis medzi potrebou pamäte a rýchlosťou (menšie).
Kvalitatívne nie je možné zaznamenať žiadnu zmenu oproti predchádzajúcemu nastaveniu až po verziu 14 fyzikálneho rendereru.
Špecificky pri fyzikálnom rendereri sú svetelné podmienky, Poloha a Rozloženie Hĺbky ostrosti v scéne jedným z najčastejšie požadovaných informácií pri testovacích renderovaních.
Rýchly Náhľad tu ponúka veľmi zaujímavé a extrémne rýchle riešenie. Tiež sa nachádza na stránke Pokročilé fyzikálneho renderera a je možné ho aktivovať buď pre Postupné Režim Renderovania alebo pre Všetky Režimy.
Takmer okamžite po začatí renderovania, Rýchly Náhľad zobrazuje akúsi nízku rozlíšenú, ale pomerne výstižnú verziu výsledku z hľadiska Osvetlenia a Hĺbky ostrosti, z ktorej sa už dá vyvodiť, či sa oplatí čakať na konečný výsledok renderovania.
Zatiaľ čo v predchádzajúcom obrázku bol vypočítaný len prvý fyzikálny kôš, fyzikálny renderer už je takmer na polceste. Ako priamy porovnávací materiál ukazuje, môže Rýchly Náhľad veľmi rýchlo ponúknuť najdôležitejšie informácie o renderovaní, bez toho aby bolo treba dlho čakať na spracovanie zvyšných renderovacích kôšov.
