CINEMA 4D R14, globální iluminace - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

14. března 2013, 04.17 | Podtitul tohoto článku by mohl znít Jak vylepšit osvětlení za využití HDRi map a iluminačních ploch. A odpověď podaná rovnou v nadpisu by zněla – pomocí nastavení diskrétních vzorků.

Dnes vám předkládám dva návody, které řeší v zásadě velmi podobná témata, ale pokaždé z jiného konce. Jak již perex napověděl. První řeší otázku osvětlení pomocí „oblohy“, druhý pomocí „iluminačních ploch“ nahrazující světla.

Zdrojová data ke stažení (startovní stav)

První příklad (obloha)

Druhý příklad (il. plochy)

První otázka je o to podstatnější, že nám v C4D zmizela volba GI metody „Vzorky oblohy“. A zmizela jednoduše proto, že byla nahrazena tím, jak se změnily možnosti technologie metody Quasi Monte Carlo. Když jsme u toho, zmizelo toho více. Zmizelo nastavení vzorkování iluminačních ploch, což byl také velmi podstatný parametr...

V našem příkladu byla scéna vytvořena v CINEMĚ 4D R13 za využití zmíněné metody „Vzorky oblohy“ a otevřena v CINEMA 4D R14. Vše je jinak, ale výsledek je velmi blízký tomu, jak by vypadal v případě použítí R13 a vzorků oblohy. V mžiku ale může být razantně vylepšen, a to jen tím, že použijeme několika málo parametrů na stránce QMC nastavení globální iluminace.

V našem návodu to navíc není patrné, ale jedná se o nastavení, která jsou ve výchozím nastavení aktivní. Tedy mimo postupu, který si právě demonstrujeme. Uživatel tak, pokud vytvoří HDRi mapu a použije GI, většinou rovnou dostane velmi slušný výsledek.

Nejdříve je tedy aktivní volba pro diskrétní vzorky oblohy, volba, která adresuje vzorky podle intenzity oblohy a dopomáhá tak podstatně přesnějšímu výsledku. Pokud navíc použijeme metodu IR namísto QMC, pak můžeme toto nastavení ještě doplnit o možnost posílení per pixel. Ano, ta samá metoda per pixel QMC (včetně nastavení hodnoty vzorků), jakou jsme znali z nastavení iluminačních ploch CINEMY 4D R13 a starších. Bez této volby bude výpočet velmi mdlý, až typicky difuzní, jako v případě metody IR v R13. S touto volbou ale bude vzniklé stínění velmi přesné a navíc čas nebude tak dramaticky prodloužen, jako tomu bylo dříve.

Další podstatnou hodnotou je volba hemisférické vzorkování, která adresuje vzorky do vrchní poloviny mapy (která se na osvětlení podílí).

Když si vše shrneme: Obecně je takřka pravidlem, že v případě použití HDRi mapy, anebo i fyzikální oblohy, která se v tomto případě chová velmi podobně, by měly být vlastně vždy aktivní volby pro hemisférické vzorkování a také volba pro diskrétní vzorkování oblohy.

Pro dobrý výsledek pak chybí již jen jediné. Použít fyzikální engine. Je totiž jednoznačně pravdou, že tomuto systému bezpochyby tyto výpočetní metody svědčí a ani časy nejsou až tak dramaticky prodloužené. Nevýhodou ale zůstává jeho značná závislost rychlosti na počtu polygonů ve scéně. CINEMA 4D R14, globální iluminace, diskrétní vzorky oblohy.

Mimochodem pro komparaci vašich výpočtových čas s mými, zde je trochu více popsán hardware, na kterém se scéna počítá.

Druhé video je velmi podobné prvnímu s tím zásadním rozdílem, že osvětlení neposkytuje textura, ale iluminační plochy. Ilumační plochy jsou tvořené jednoduchým objektem Polygon sevřeným mezi dvěma krychlemi, tvořícími těleso osvětlení.

Ve výchozím stavu, pokud všechny nové parametry vypneme, je výsledek tragický. Ale stačí aktivovat volbu, kterou materiálu plochy určíme, že je emitor energie, aktivovat parametry diskrétního vzorkování oblasti a podle zvolené metody výpočtu GI (tedy QMC, anebo IR aktivovat posílení per pixel a výsledek v mžiku dramaticky jiný). Již není chaoticky vzorkován jako v počátku, už není tak nepřesný ve stínech. Naopak, je velmi komplexní a velmi dobře prokreslený. Šumí, pravda. A to v obou dvou použitých metodách. Tady pomůže asi opět jen jediné (respektive je to nejsnazší), použít fyzikání engine... Sice se prodlouží čas výpočtu proti předešlým testům (ve standardním enginu, který je ale jen s vyhlazováním nastaveným na volbu geometrie), ale zásadně se sníží šum a zvýší kvalita.

CINEMA 4D R14, globální iluminace, diskrétní vzorky oblasti.

Jak vidno, i kdybychom neměli k dispozici mapy radiozity, ke kterým se jetě dostaneme příště, stála by aktualizace GI části renderovacího systému CINEMY 4D za to a rozhodně by se nejednalo o minoritní update.

Pavel Zoch, Ph.D.

Soubory ke stažení:

> http://download.digitalmedia.cz/files/maxon/tutorial-scenes/R14-sky_sampler.zip
> http://download.digitalmedia.cz/files/maxon/tutorial-scenes/R14-il_planes.zip