CINEMA 4D a Cindigo – integrace unbias renderovacího enginu Indigo - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

27. března 2013, 08.21 | Indigo může znamenat mnohé, pro všechny je to jeden z tónů modrých barev, respektive barvivo získané z indigovníku, latinsky Indigofera tinctoria. Pro některé, už určitě ne pro všechny, to může být i velmi silný unbias renderovací engine. Engine, který má opravdu luxusní bridge do CINEMY 4D.

Zanechme botaniky. Připomíná mi to studia, dendrologii, a od toho je jen kousek k organické chemii. Kde jsou ty časy, kdy jsem mohl dívky okouzlovat tím, že jsem uměl „uvařit“ kde co, tedy z toho, co patřilo do oblasti organické chemie. Většinou teoriticky, částo i prakticky, to však pouze pod dohledem tehdy docenta Miroslava Jankovského. „Ne že mi tu kluci budete vařit nějakej sajrajt, to už tady bylo,“ říkával. Takže jsme vařili jen sajrajt povolený a já své vyvolené nosil různé pitomosti, od zcela nepovedeného acylpirinu, který měl více salicilky než acetylsalicilky, tedy byl vynikajícím prostředkem pro vykrvácení, až po kus nějakého plastu vyrobeného za pomoci fenolformaldehydu, kdy volného fenolformaldehydu tam zůstalo tolik, že by to otrávilo panelák. Ale bylo to bezva. Ale zajímavé byly vždy barvy chemie, to je pravda. A barvy jsou kořením vizuálu...

Ach ano, Indigo. Vraťme se k tématu. Indigo je jeden z mnoha unbias renderovacích systémů, které jsou momentálně na trhu a to systémem, majícím rozhodně co nabídnout. V rámci komunity CINEMY 4D má Indigo několik výjimečných kladů, které je nutné zmínit.

V prvé řadě je to systém multiplatformní. Ano, i ostatní systémy jsou i na Mac OC případně Linux (jistě, CINEMA 4D není oficiálně pro Linux k dispozici, ale jedná se i o stand alone verze), jenže jednou otázkou je teorie, druhou praxe daná i bundlovaným hardware. A opět ano, míním tím zejména platformu Apple a Mac OS, která je většinou vybavená grafickými kartami od společnosti AMD, tedy kartami, které podporují technologii OpenCL.

Většinou jsme se (a je pravdou, že v oblasti GPU výpočtů je na tom podle mého platforma CUDA/NVidia podstatně lépe než OpenCL) věšinou věnovali enginům používajícím technologii CUDA od Nvidie. To může být, zejména v kreativní branži, docela problém, protože uživatelů, kteří používají CINEMU 4D na platformě Apple (ale i další aplikace), je opravdu mnoho. Rozhodně více, než je běžné zastoupení této platformy mezi všemi uživateli PC.

Právě pro tyto uživatele může být Indigo velmi zajímavým řešením, protože se jedná o platformu, která využije i zmíněné karty AMD. Sice ne tak extenzivně jako v případě Iray (m4d) a nebo Octane, přesto významně. Navíc se jedná o řešení, které se velm idobře chová na síti. Další plus pro potenciální využití v produkční praxi všude tam, kde po po páté hodině stoupá počet nevyužitých počítačů ve firmě. Využito je při tom i výkonu GPU těchto počítačů. Tedy, jednoznačně zajímavá platforma.

Rodokmen

Indigo renderer má na svědomí společnost Glare Technologies Limited sídlící na Novém Zélandě a také ve Velké Británii. Pravdou však je, že vývojáře najdeme na celém světě a například bridge do CINEMY 4D připravuje Yves Collé sídlící v Berlíně. Tedy, Německo, je to, podobně jako všechny ostatní 3D aplikace, světová záležitost.

Web aplikace najdeme na IndigoRenderer.com, najdeme zde navíc renderery dva. Jeden založený na hybridním systému, tedy vyžívající CPU i GPU, druhý používající jen GPU. Mají samozřejmě odlišnou cenovou politiku (599 EUR plná verze kontra 145 EUR verze jen pro GPU označená jako RT). Když jsme u cen, cena dalších tří renderovacích „slave“ licencí, tedy pro další tři počítače, jinak v ceně 599 jsou také dvě slave licence, je 99 EUR.

Srovnávací tabulka obou verzí je na níže uvedené adrese. Jako klíčová omezení verze RT bychom mohli jmenovat asi následující (bonus plné verze proti RT):

- síťový výpočet

- SSS efekty

- využití CPU pro výpočet

- light layers – možnost úpravy osvětlení po/při výpočtu

- IES světla

- podpora OpenEXR

Více je na webu IndigoRenderer.com/product-comparison.

Mimo to, tak jako tak, doporučuji v případě zájmu a hrátek s demo verzí postahovat materiály, protože Indigo je velmi komplexní aplikací s velmi komplexními materiály nezřídka definovanými numericky a tak je vhodné si alespoň ty běžné stáhnout a používat z knihovny...

Indigo – stand alone

Samotnou aplikací se přílit zabývat nebudeme, z pohledu uživatele CINEMY 4D není až tak příliš podstatná, proože většinu toho co skutečně potřebuje dostane k dispozici již přímo v CINEMĚ 4D. Co tedy přímo v samotné aplikaci potřebujeme? Není toho mnoho, v kostce následující:

Skrze stand alone aplikaci je nutné se registrovat, respektive licencovat svůj produkt. Další výhodou standalone je, že je napojen na databázi materiálů. Mimo to momentálně (ale hovoříme o beta) lépe (bez dalších pravidel) zpracovává některé passy, ale to se zřejmě rychle změní, neb stávající verze 3.69 je beta verzí ve fázi rychlého vývoje. Domnívám se, že z 99% nebudete potřebovat standalone verzi používat. Nemluvě o tom, že její rozhraní je z mého pohledu velmi, velmi sprtánské...

Mimochodem, to neznamená, že nebudete používat manuál ke standalone. A to proto, že nastavení materiálů jsou stejná ve standalone i ve verzi pro CINEMU 4D a proto je dobré se do manuálu zahloubat více než důkladně. I pro NK data (přednastavená databáze dat různých charakteristik povrchů).

Pokud hovoříme o Indigu, tak Indigo, samozřejmě standalone i plugin, umí vyžívat potenciál grafické karty. Ale pouze jedné a neumí karty škálovat jako aplikace používající CUDA. Karta ale není na druhé straně limitem RAM.

Cindigo

Instalace pluginu je klasická, můžeme si vybrat instaler podle systému na kterém pracujeme (Win/MacOS) a následně také verzi C4D kterou chceme používat. Instalace aplikace již obsahuje i jednotlivé pluginy, ale většinou se jedná o pluginy oficiálně vydané, nikoliv beta verze. V případě testování doporučuji se podívat co nového v beta (ve foru).

Instaler probíhá standardně, postatné je, kde všude aplikaci najdeme. Má skoro až klasická umístění:

Menu pluginy, kde je několik organizačních příkazů

Správce materiálů, pomocí kterého můžeme vytvořit nový materiál a poté definvoat typ tohoto materiálu (těchto typů je celá řada, včetně materiálů speciálních – komponující různé materiály a nebo míchající některé speciální efekty)

Správce objektů, pomocí kterého definujeme vlastnosti kamery, světel a další

Nastavení renderingu, podstatné pro samotné nastavení enginu, GPU, sítě, názvy vrstev, kompoziční kompoziční passy a další

Prohlížeč obrázku, ve kterém můžeme upravovat jak parametry světe (nikoliv pozice a nebo tvar), tak parametry kamery. Skvělé.

Níže uvedené video vás tedy na jednoduchém příkladu provede všemi základními zákoutími pluginu a jistě uznáte, že se jedná o plugin velmi komplexní a v zásadě plně produkce schopný.

Mimochodem, snad drobná úvaha. Komu že jsou tyhle enginy určené? Jsou alternativou. Jsou rozhodnutím, co je cenější. Zda čas uživatele a nebo výpočtový čas. Také je nutné v jejich případě dobře zhodnotit, jaké vybavení má daný uživatel k dispozici. A nakonec je dobré vzít v potaz také to, jaké typy scén zpracovává, protože:

- unbias enginy jsou velmi rychlé na sklo, kapaliny a podobné materiály, které non unbias dělají značné potíže jak ve smyslu kvality vizuálu, tak času;

- unbias enginy svou podstatou generují šum, který se postupně stále snižuje a snižuje a výsledek se zlepšuje. Pokud je scéna svou podstatou uzavřená (interiér se složitým, málo významným přímým osvětlením), řádově roste potřebný čas výpočtu. Naopak otevřené scény a scény designu a podobně se počítají poměrně rychle (respektive rychleji).

Pokud engine umožňuje výpočet po síti (a Indigo jej umožňuje), je výhodné jej používat

Unbias enginy jsou systémem, kde je podstatně kratší spojnice mezi přípravou a výsledkem, vše je podstatně více bezprostřední a proto flexibilní na přípravu. Příprava je tak většinou rychlejší než v případě non unbias včetně absence problémů s optimalizací scény, nastavením technologií, vzorků a podobně. V případě unbias je podstatný jen čas, respektive počet průchodů.

Unbias systémy jsou podstatně snazší na naučení – zcela odpadá problematika otázky technologií a fake různých materiálů apod.

Vraťme se k Indigu. Nezmíníme jediné, instance. Ale ty se zpracovávají automaticky (stejné objekty) a tak není moc o čem psát. Snad jen, tak by to mělo být!

Začneme v menu Pluginy. Ukážeme si dva podstatné příkazy tedy příkaz pro načtení uloženého materiálu (z knihovny), tak i příkaz pro export a rendering scény přímo v standalone aplikaci. To může být výhodné pro přenos dat (exportuje se celý balíček dat včetně textur).

V materiálech si ukážeme jak vytvářet materiály, jak je editovat, že Indigo je v podstatě uzlový systém provedený bez uzlů, že se mohou zpracovávat různé materiály dohromady a to materiály, které mají různá kritéria a podobně. Ukážeme si také, že Indigo nám umožňuje upravovat náhledy materiálů a to včetně toho, že můžeme používat i jednoduché 3D scény s plnou světelnou simulací, které materiály zobrazí nejlépe.

Ukážeme si, že Indigo velmi dobře pracuje se shadery CINEMY 4D, které umí překládat do textur (velikost textur se definuje per materiál) a také že máme k dispozici nativní shadery Indiga jako takového.

Další podstatnou technikou je nastavení emise – emisní plochy. V zásadě je v případě unbias bezpředmětné, zda je emitorem světlo a nebo plocha, protože parametry jsou vlastně stejné. Do puntíku... I u těchto materiálů pak definujeme ID vrstvy osvětlení.

Další je Správce objektů. V něm jsou podstatné zejména vlastnosti definující světlo (viz výše) a pak nastavení kamery. U kamery definujeme mapování (reinhard, lineární, expozice), filtr a také standardní nastavení expozice, závěrky a clony. Vlastností zde najdeme více, například jednoduchou kompozici a nebo exit portál, výše zmíněné jsou podle mého nejdůležitější.

Nastavení renderingu je dalším podstatným místem, jak je naznačeno výče, definujeme zde využití sítě (jednotliví klienti musí být licencovaní a musí být spusštěný příslušný slave program na těchto počítačích), exportní nastavení, prostředí, fyzikální obloha a její řídící objekt, HDRi obloha a také měříko scény, režim výpočtu (k dispozici je více metod), využití GPU, typ GPU, nastavení průchodů (podsatné pro animaci) a nakonec nastavení vrstev osvětlení.

Poslední je rendering. A zmíněná úprava expozice, citlivosti, vyvážení bílé, intenzity vrstev osvětlení, barvy a případně vypnutí vrstvy. Naprosto klíčové nastavení, chybí mi však možnost převést nastavení v prohlížeči do nastavení kamery a vrstev. To by bylo skvělé. Příjemné na druhou stranu je, že je možné pozastavit výpočet (pauza) a zase jej spustit. To je sice vlastní všem unbias řešením, ale já to mám rád :).

Video na Vimeo.com: Indigo pro CINEMA 4D (3.69 beta) - I.

Video na Vimeo.com: Indigo pro CINEMA 4D (3.69 beta) - II.

Jsme v závěru. Doufám, že to jako rychlé seznámení postačuje.

Přeji, ostatně jako v případě CINEMY 4D R14 a jejího nového GI, veselý rendering!

Pavel Zoch, Ph.D.