Налаштування vray для візуалізації інтер’єрів в 3ds max

CPU3D.com → Тривимірна графіка → 3D-анімація → Установки VRay для візуалізації інтер'єрів в 3ds Max

Хочу вас познайомити з розширеним посібником з налагодження VRay для рендеринга інтер'єрних візуалізацій в 3ds Max. Багато справедливо можуть заперечити, що для VRay не існує універсальних налаштувань, і я погоджуся з цими словами. Однак можна зробити певні кроки, які, з урахуванням невеликих поправок, підійдуть для більшості інтер'єрних візуалізацій.

Є в Інтернеті багато інших мінлива, в яких викладено свій підхід до візуалізації в VRay, але, на мою думку, всі вони якісь заплутані і їм непросто слідувати. Пропонований мною мануал є вижимки з усіх цих розрізняються між собою технік, з якої ви зможете відкрити для себе не тільки оптимальні настройки для рендеринга інтер'єрів, але і зрозуміти, що за ними ховається.

Перш ніж приступити, хотілося б відзначити, що за старою доброю традицією працювати ми будемо в гамі 2.2. Я настійно рекомендую дотримуватися її, так як це спростить і поліпшить багато аспектів при роботі 3ds Max в зв'язці з VRay. Крім того, раджу користуватися фізичної камерою VRay.

У вікні налаштувань рендера VRay Render Setup (клавіша F10) перейдіть на вкладку VRay і розгорніть сувій VRay Frame Buffer. У ньому встановіть прапорець Enable Built-in Frame Buffer (Включити вбудований фрейм-буфер), залишивши всі інші настройки, як є. VRay Frame Buffer володіє декількома ключовими додатковими можливостями, які полегшать доведення рендеру до прийнятного стану. На даному етапі можете також відзначити галочками розбивку рендеру на канали і місце, куди зберігати шари (проходи) візуалізації.

У свиті VRay Global Switches (Глобальні перемикачі), область Lighting (Освітлення), встановіть Default Lights (ІС за замовчуванням) в положення Off (Викл.). Цією дією ми відключимо трьохточкову систему освітлення в 3ds Max, яка працює в ньому за умовчанням, і отримаємо повний контроль над усіма джерелами світла в сцені.

Якщо хочете, можна також відключити Displacement (Зсув). В області Geometry (Геометрія) дісплейсмент відзначений галочкою по дефолту. Рідко коли доводиться мати з ним справу, тому краще відключити, і включати тільки тоді, коли в ньому дійсно виникне необхідність. Є й інша причина, по якій краще тримати дісплейсмент вимкненим: при імпорті геометрії з CAD-систем в 3ds Max, час рендеринга з ним зростає в рази.

Важливо заздалегідь вирішити, якого розміру буде відрендерене зображення, оскільки цей аспект має великий вплив на час, відведений на проект. В якому дозволі попросив вас виконати візуалізацію клієнт (або хочеться вам самим)? Розмір зображення в значній мірі впливає на всі настройки, які згодом ви, може бути, вирішите відрегулювати, і невідповідність вихідного дозволу налаштувань рендеринга може привести до невиправдано затяжного часу візуалізації. Зазвичай для демонстрації на аркуші формату А3 вистачає здатність 3200 х 2400 пікселів - цього буде достатньо для будь-якого подальшого постобработки, ретуші, а якщо буде потрібно, то цей дозвіл можна підігнати для друку в більшому форматі, знизивши DPI.

Згладжування працює за принципом виправлення паразитних сходинок на контурах в візуалізованому зображенні шляхом затінення сусідніх пікселів. Робиться це або за рахунок передискретизации (надлишкової вибірки), або - Субдіскретізація подпікселей. Артефакатамі аліасинга, як правило, вважаються зазубрені краю, або драбинки, які утворюються через мізерних, недостатніх даних по семплінгу. VRay має свій власний методом боротьби з нерівностями контурів зображення, управління яким здійснюється через сувій VRay Image Sampler (Семплер зображення) у вікні параметрів візуалізації.

Наведу коротке пояснення до різних типів семплером зображення, не сильно ведучи вас в нетрі.

Fixed (С фіксованим кількістю сабдівов)
Неадаптівний семплер, який використовує найпростіший метод розрахунку. Параметр Subdivs (Кількість подразбіеній) визначає кількість семплів на піксель. 1 семпл дорівнює 1 пікселю (1х1), при цьому 4 семпли розбивають піксель на 16 (4х4). Чим більше семплів на піксель встановлено, тим докладніше буде вибірка і, отже, краще якість рендера. Негативними, звичайно ж, значення кількості подразбіеній бути не можуть.

У сценах з переважанням ефектів розмитості і / або деталізованими текстурами, семплер з фіксованою кількістю сабдівов працює найкращим чином, але за рахунок більш високого часу, що витрачається на візуалізацію. Це відбувається через занадто великої кількості семплів, необхідних для досягнення стерпного результату. Тому-то і не рекомендується використовувати семплер Fixed для інтер'єрних візуалізацій, але при низьких налаштуваннях він може бути корисний для чорнових рендерів.

Adaptive subdivision (Адаптивне подразбіеніе)
Перше слово "adaptive" означає, що цей вид семплера здатний адаптуватися під сцену, виконуючи Субдіскретізація і передискретизація пікселів. Будучи адаптивним в обидві сторони - позитивну і негативну, - VRay може розрахувати необхідну кількість семплів для ділянок зображення, деталізація в яких менше (субдескретізація), ніж в більш складних ділянках, де семплів потрібно більше (передискретизація).

Даний метод не дуже добре працює з дзеркальними відображеннями (glossy) і оптичними ефектами, що досягаються за допомогою камери, такими як глибина різкості (DOF). Зате він прекрасно підходить для обробки сцени, в якій переважають рівні колірні поля, неотражающих об'єкти, що часто зустрічається в архітектурній візуалізації.

Adaptive DMC (Адаптивний DMC)
Говорячи простою мовою, цей тип являє собою вдосконалений семплер Fixed з додаванням можливості адаптації. Він бере встановлене мінімальне і максимальне значення кількості подразбіеній і вираховує оптимальне число семплів, необхідне для кожного пікселя зображення. Подібно Adaptive Subdivision, він приділяє більше свого "уваги" деталізованим областям сцени, вважаючи ділянки з меншою деталізацією не такими важливими.

З точки зору швидкості і якості, Adaptive DMC - саме вигідне рішення, коли справа стосується розрахунків дзеркальних відображень, глибини різкості і т.п.

Вибір правильного фільтра згладжування

Поряд з семплером зображень, фільтр згладжування бере розраховані субпіксель і усереднює колір всіх семплів, що відносяться до конкретного пікселя. Кожен з доступних фільтрів згладжування пропонує різні техніки обчислень, які, в свою чергу, призводять до різних результатів. Наприклад, деякі фільтри створюють м'який ефект розмиття по краях 3D-геометрії, в той час як інші проводять контрастне збільшення різкості контурів, а є і такі, які являють собою щось середнє між цими двома типами фільтрів. Ви взагалі можете не використовувати ніяких фільтрів, додавши бажаний ефект пізніше на етапі постобробки. Для одного статичного кадру це робиться без особливих проблем, однак для анімації, що складається з безлічі кадрів, налаштовувати кожен з них окремо може виявитися не такою вже й простим завданням.

Немає поганих або хороших фільтрів, все залежить від ваших особистих переваг. У своїй практиці я найчастіше використовую два фільтра - Catmull-Rom або Mitchell-Netravali. Однак майте на увазі, що використання фільтра обмежує вас в можливості постобработки фінального зображення.

Catmull-Rom
Це фільтр, який підвищує контрастність контурів зображення, тому якщо згодом ви надумаєте збільшити різкість країв зображення в Фотошопі, то вийде, що ви наведете різкість на вже різкі краю, що може привести до виникнення ефекту муару.

Mitchell-Netravalii
Дозволяє контролювати перехід між підвищенням контрастності контурів і їх розмитістю, так що це золота середина між фільтром Catmull-Rom і фільтром Area, що дає розмитість.

Налаштування Adaptive DMC Image Sampler

Установка Min Subivisions (Мін. Число подразбіеній) на 1 і Max Subdivs (Макс. Число подразбіеній) на 16 послужить гарною відправною точкою, забезпечивши прийнятну якість. Такі значення дозволяють прибрати більшість причин виникнення шумів на візуалізованому зображенні. По суті, ви повідомляєте системі, щоб кожен піксель розбивався мінімум на 1 і максимум на 16 сабдівов.

VRay не обов'язково буде йти до переможного кінця, розділяючи піксель на 16. Він може вирішити, що для якогось пікселя буде досить максимум 8 сабдівов, тому що подіяв ефект від параметра Clr thresh (Кольорове порогове значення). Clr thresh визначає допустиму ступінь відмінності в контрасті між двома суміжними пікселями. За замовчуванням це значення виділено сірим кольором, тобто недоступно для зміни, і встановлено на 0.01, чого в більшості випадків буває достатньо.

Якщо при цих налаштуваннях ви все одно бачите, що щось не так зі згладжуванням, тоді, скориставшись правилом додавання по 8 сабдівов, можна збільшити Mas Subdivs до 24. На даному етапі, якщо виникли проблеми, я б також рекомендував відрегулювати Clr thresh, знизивши його значення до 0.005, так щоб перехід контрасту між пікселями враховувався більш тонко. Щоб мати можливість внести зміни в цей параметр, доведеться зняти прапорець з Use DMC sampler thresh (Використовувати порогове значення семплера DMC). Збільшивши число подразбіеній, тобто сабдівов, і не знизивши величину значення Clr thresh, ви просто збільшите їх без потреби - поліпшень ви не побачите, а лише отримаєте надбавку до часу рендеринга.

У вкрай рідкісних випадках може виникнути необхідність в екстремально високою вибірці, коли в Max Subdivs у вас буде значитися 56, а Clr thresh буде встановлений в своєму мінімально можливому значенні - 0.001. Використовуйте ці настройки тільки тоді, коли не виходить повністю позбутися від артефактів згладжування. Я ніколи не чіпаю Min Subdivs, оскільки будь-які зміни в ньому тягнуть за собою збільшення часу візуалізації, так що залишайте його рівним 1.

Управління дискретизацией зображення (семплінгом) дозволяє практично повністю позбавитися від шуму і проблем з цим самим семплінгом. 90% якості рендеринга залежить, перш за все, від налаштувань DMC Image Sampler, при цьому лізти в налаштування глобального освітлення (Global Illumination - GI) варто тільки після того, як ви вичавите все соки з семплера. Налаштування GI - це решта 10% від всього вкладу в якість рендера в VRay. Деякі сцени на рендер вийдуть добре просто при нормальних настройках семплера зображення і встановленому в низьку якість GI.

В добавок до Adaptive DMC Image Sampler, у VRay є також сувій з простим DMC Sampler. Незалежно від того, який семплер зображення ви використовуєте, DMC Sampler буде там завжди, тому що все проходить через нього. Як правило, підкрутивши параметр Clr thresh в свиті Adaptive DMC Image Sampler і правильно встановивши Min і Max Subdivs, лізти щось налаштовувати в DMC Sampler буде не потрібно.

Але життя було б нудне, якби все в ній було так просто. Трапляється, що ви начебто все налаштували, як треба, а артефакти все одно виповзають. Продовжувати викручувати на максимум налаштування в Adaptive DMC Image Sampler і GI, а потім в стані повного розчарування побачити, що всі зусилля марні? Якщо це саме ваш випадок, то настройки всередині сувою DMC Sampler можуть допомогти вийти з положення, що склалося. Так що чіпати цей сувій я рекомендую тільки тоді, коли артефакти вперто залишаються на рендер.

Параметр Adaptive amount (Адаптивна величина) визначає точку, при якій VRay вирішує, що йому потрібно більше семплів на те, щоб очистити дзеркальні відображення (glossy) від шуму, якщо встановленого до цього значення адаптивної величини виявилося недостатньо. Наприклад, якщо на очистку дзеркальних відображень у вас виділено 100 семплів, і Adaptive amount встановлений на 0.5, то VRay використовує 50% від фіксованої величини, а потім йому треба буде розв'язати, скільки з решти 50% знадобиться для видалення шумів. Якщо ж в Adaptive amount значиться 0.7, то це означає, що VRay відразу задіє для своїх обчислень фіксовану величину 30%, а решта 70% підуть в рахунок адаптивних семплів, якими він на свій розсуд може розпорядитися. Коли ж адаптивна величина дорівнює 1.0, то все семпли будуть повністю адаптивними, і в деяких випадках це навіть бажано, проте це залишається вже на ваш розсуд.

Параметр Min samples (Мін. Кількість семплів) присутній тут лише в цілях безпеки; якщо Adaptive amount встановлений в 1.0, то іноді VRay поводиться як "буриданів осел" - не може визначитися, потрібні йому додаткові семпли, або ж пора зупинитися. Ось ви йому таким чином і говорите, що б не трапилося, мінімальна кількість семплів для дзеркальних відображень, заломлень і т.п. має дорівнювати 8, або будь-якому іншому заданому вами числа, перш ніж VRay стане адаптивним.

Noise threshold (Шумовий поріг) обчислює середнє кількість семплів, узятих вже після відпрацювання початкового фіксованої кількості семплів. Параметр вкрай важливий, нижній його поріг не повинен бути рівний менш ніж 0.005, і не перевищувати задане за замовчуванням значення 0.01.

Global Subdivision Multiplier (Глобальний множник подразбіеній) - з ним все просто. Він одним махом примножує все сабдіви в сцені на задане значення. Множиться абсолютно все: семпли в джерелах світла, матеріалах, ефекти розмитості при швидкому русі і глибині різкості. Дуже зручно і швидко, не потрібно по черзі заходити в кожен матеріал, джерело світла і т.п. щоб підняти кількість сабдівов. Уявімо, що якщо в джерелі світла стояло 10 сабдівов, тоді при значенні Global Subdivison Multiplier рівному 2.0, в джерелі світла стане 20 сабдівов. Якщо ж глобальний множник був встановлений на 0.2, то сабдівов залишиться лише 2.