DMC Sampler Vray урок

4 Sep, 2011 renderstuff (Staff Author)

Привет всем пользователям V-Ray!

В предыдущем уроке из серии об оптимальных настройках V-Ray, мы выбрали наиболее оптимальные движки для просчета GI в V-Ray для рендеринга наших сцен. Настало время познакомиться с системными настройками рендерера, отвечающими за скорость и качество просчета генерируемых им изображений.

Этот урок ответит на следующие вопросы:

- Что такое адаптивность V-Ray и в чем ее преимущество?

- Что такое V-Ray DMC Sampler?

- Как работает DMC Sampler?

- Как вычисляется актуальное количество семплов для размытых эффектов V-Ray?

- Как настраивать DMC Sampler?

- Какая разница между параметрами Noise threshold и Adaptive amount?

- На какие эффекты оказывает влияние Global subdivs multiplier?

- Как осуществлять контроль качества рендеринга в V-Ray?

- Как ускорить рендеринг в V-Ray?

- Как в V-Ray настраивать черновой тестовый рендер?

оптимальные настройки v-ray 3.1 renderstuff

Глобальные настройки качества и скорости V-Ray

Всем визуализаторам, рано или поздно, приходится иметь дело с настройками рендер-движка, в котором они работают. Первое, что каждый визуализатор хочет узнать, это как настроить максимально красивый рендер, считающийся минимальное количество времени. Как ни странно, после первых проб настроек, все приходят к выводу, что «бесплатный сыр» бывает лишь в мышеловке и «красота требует жертв» :D Выражаясь конкретно, это значит, что получить красивое и чистое изображение возможно лишь при достаточно высоких настройках рендерера. К счастью, в работе с V-Ray существуют компромиссы. Ведь качество рендера определяется не по какой-то абсолютной шкале, а исключительно субъективно, «на глаз». Здесь играет роль и ситуативность: где-то шум будет паразитным, а в какой-то ситуации и на каком-то материале он будет смотреться кинематографично и очень даже уместно.

Следующий весьма логичный вопрос наверняка появляется у тех, кто уже догадался о существовании компромиссных решений  проблемы скорости и качества. Неужели для корректировки качества и скорости рендера, необходимо локально часами перенастраивать каждый материал, источник света в сцене, а также алгоритмы просчета карт вторичного освещения, чтобы слегка (а то и не слегка) повлиять на скорость рендеринга?

Несложно предположить, что в современной и гибкой программе, такой как V-Ray, локально этого делать не требуется! Для этих целей в V-Ray рендерере имеются специальные инструменты, позволяющие осуществлять глобальный контроль качества визуализации. В частности, с их помощью можно осуществлять глобальный контроль точности и скорости просчета всех размытых эффектов сцены — тех, которые требуют самого большого вычислительного ресурса, регулируя алгоритмы адаптивности, главной особенности V-Ray рендерера. Размытые эффекты – это различные очень важные для фотореалистичности выдаваемого изображения эффекты, начиная от размытых отражений и заканчивая мягкими тенями источников света. Алгоритм адаптивности просчета этих эффектов называется DMC Sampler. Именно о нем и о его настройке пойдет речь в этом уроке.

Особенности DMC Sampler

Только некоторые пытаются раскусить тайну работы DMC Sampler. И неспроста. Многих 3d визуализаторов, особенно новичков, просто гипнотизирует сама аббревиатура DMC, вызывая ассоциации с чем-то чрезвычайно сложным и непостижимым.

Да, действительно, DMC Sampler это далеко не всем понятный, но на самом деле очень важный инструмент в арсенале любого опытного 3d визуализатора, как с практической, так и с теоретической точки зрения. Несмотря на его кажущуюся сложность при поверхностном ознакомлении, он достаточно логичен, и уж тем более, мистики в нем никогда не было.

Большинство вычислений, производимых V-Ray, основываются на специальном алгоритме Monte Carlo, который применяется в науке для симуляции математических и физических систем. Суть общего алгоритма Monte Carlo в том, что он осуществляет повторяющиеся случайные выборки для определения финального результата. Если быть точнее, V-Ray использует модифицированный алгоритм – т.н. Deterministic Monte Carlo sampling или сокращенно DMC Sampler. Он, в отличие от классического Monte Carlo, создает не случайный, а детерминированный, определенный характер выборок, что позволяет получать результаты, не изменяющиеся от рендера к рендеру. На практике, DMC позволит загрузить сцену, произвести рендеринг, сгенерировав изображение, а потом закрыть ее, открыть снова во второй раз, запустив рендер, получить то же самое изображение, не отличающееся от полученного в первый раз.

В DMC Sampler воплощена главная особенность V-Ray, его адаптивность – способность приспосабливаться к условиям конкретной сцены. Она основана на принципе определения маловажных для финального изображения зон и снижения точности их просчета.

Костяк адаптивности V-Ray

В просчете размытых эффектов DMC Sampler-ом участвуют несколько ключевых факторов, это:

  • исходное количество сэмплов (выборок), установленное в каком-либо вышеупомянутом размытом эффекте
  • важность данного эффекта в конкретной зоне изображения
  • степень адаптивности алгоритма
  • допустимый порог разницы между сэмплами

Основываясь на этих основных и паре дополнительных факторах, DMC Sampler решает, сколько сэмплов достаточно для просчета какого-либо конкретного эффекта.

Из этого следует, что установленное нами в каком-либо эффекте количество сэмплов параметром Subdivs, совершенно не означает, что именно столько сэмплов будет использовано в просчете. Для простоты понимания, можно представить исходно установленное в эффекте количество сэмплов, лишь как «заказ» количества сэмплов. Если мы настроили какой-то материал, например VRayMtl и накрутили ему 25 Subdivs для Reflection glossiness, то мы заказали у V-Ray 252, а это 625 сэмплов для просчёта данного эффекта. Во время рендеринга, это число может уменьшиться. Почему и как это происходит – читайте далее.

При рендеринге, в действие вступает алгоритм, учитывающий различные условия. Он самостоятельно оценивает степень важности данной зоны изображения. Если этот алгоритм сочтет какую-либо зону рендера маловажной, то он автоматически уменьшает установленное количество сэмплов для ее просчета. В учет берется цвет материала, сила применения эффекта, освещенность объекта, удаленность от источника света. Это и есть костяк адаптивности V-Ray и DMC Sampler в частности. Несмотря на то, что это, по сути, независимый алгоритм, настройки DMC Sampler позволяют его легко обуздать.

Контроль DMC Sampler

Органы управления DMC сэмплером находятся в одноименном свитке V-Ray:: DMC Sampler  вкладки Settings окна Render Scene (F10).

vray скриншот настройки свитка dmc sampler по умолчанию лучшие

Adaptive amount – первый параметр, контролирующий работу адаптивного алгоритма, определяющий степень применения техники адаптивного сэмплирования. Он является ключевым в определении начального максимума сэмплов, достаточных для просчета эффектов. В нашем примере, Adaptive amount это степень «доверия» самостоятельному алгоритму адаптивности. Другими словами, выставленное здесь значение определяет, насколько мы доверяемся автоматическому определению маловажных зон и, соответственно, автоматическому снижению количества сэмплов. Значением 1 (единица), мы указываем сэмплеру, что мы полностью доверяем ему в определении маловажных зон и что он имеет право снизить количество заказанных нами сэмплов настолько, насколько считает нужным. Значение 0 (ноль) указывает рендереру, что мы совсем не доверяем ему в определении зон изображения, на которых можно сэкономить вычислительный ресурс, поэтому нулевое значение приравнивается полному отсутствию адаптивности. Промежуточные значения позволяют выбрать золотую середину, при которых сохраняется достаточная адаптивность, позволяющая существенно сэкономить вычислительный ресурс, и в то же время она позволяет избавиться от неизбежных неточностей, присущих практически любой автоматике. В оптимальных настройках V-Ray, исходное значение Adaptive amount, равное 0.85 следует оставлять неизменным.

Давайте продолжим следовать нашему примеру, когда мы установили Reflection glossiness в 625 сэмплов. Пусть, основываясь на важности зоны, в которой находится данный эффект, и на степени нашего доверия алгоритму адаптивности, DMC sampler счел заказанные нами 625 сэмплов излишними при данных условиях, потому снизил их максимум. На данном этапе для просчета нашего размытого эффекта остался максимум в 500 сэмплов.

Noise threshold – второй ключевой фактор, контролирующий поведение рендер-движка. Этот параметр указывает, когда задействовать т.н. Early termination (досрочное завершение). Другими словами, Noise threshold  решает, когда прекратить поочередный просчет сэмплов. Если предыдущий параметр Adaptive amount заранее определяет максимальное количество сэмплов, требуемое для удовлетворительного просчета нашего эффекта, то Noise threshold во время просчета, с каждым новым сэмплом решает, когда их уже достаточно. Важно отметить, что Noise threshold работает по факту – он проверяет динамику изменения результата с каждым новым сэмплом. Если, например, 145-й сэмпл из определенного ранее максимума в 500, не внес достаточного изменения в общую картину нашего эффекта на данном участке изображения, то DMC Sampler полагает, что дальнейшее «уточнение» неоправданно и прекращает просчет, несмотря на заданный максимум в 500 сэмплов. Таким образом, происходит еще одна экономия вычислительного времени.

Noise threshold указывается в относительных единицах. Чем больше значение Noise threshold, тем более сильная разница будет рассчитываться как основание для досрочного завершения просчета и, следовательно, меньше сэмплов будет использовано для просчета размытых эффектов. Высокое значение Noise threshold проявится как шум на рендере, независимо от важности его зон. И наоборот, маленькое значение Noise threshold разрешит DMC сэмплеру запускать досрочное завершение лишь тогда, когда вновь полученное «уточнение» очень незначительно. Установленное по умолчанию значение Noise threshold, равное 0.01, является значением, рекомендованным к использованию в оптимальных настройках V-Ray.

Таким образом, после доверенной нами оценки важности зон и досрочного завершения, из начально заказанных нами 625 сэмплов, эффект был просчитан лишь 145-ю сэмплами. Вот, собственно, так и происходит выполнение нашего заказа.

Adaptive amount и Noise threshold наряду с изначальным установленным параметром Subdivs в каком-либо эффекте позволяют осуществлять контроль над адаптивностью, а, следовательно – скоростью и качеством рендеринга. Помимо описанных параметров, DMC Sampler дополнительно содержит еще несколько настроек, позволяющих еще больше уточнять контроль над своей работой.

Дополнительные параметры DMC Sampler

Ряд следующих параметров свитка V-Ray:: DMC Sampler не являются столь важными в повседневной практике, однако, в некоторых ситуациях, они могут оказывать существенное влияние на настройку качества и скорости визуализации.

Min samples – параметр, устанавливающий минимальное количество сэмплов для любого из размытых эффектов сцены. Этот параметр сообщает рендереру, что независимо от условий, он не имеет право выделить количество сэмплов ниже указанного, на просчет любого из размытых эффектов. Не важно, во сколько семплов адаптивный движок DMC Sampler оценил какой-либо эффект; так же не играет роли и достигнутый Noise threshold – эффект будет просчитан с минимумом сэмплов, указанным в этом параметре. Для оптимальных настроек V-Ray, значения Min samples в 8 сэмплов достаточно, чтобы подстраховаться в случае, если DMC Sampler преувеличит со стремлением сэкономить.

Global subdivs multiplier – параметр, глобально влияющий на количество Subdivs в сцене. Этот параметр буквально является глобальным Subdivs множителем. Если выставить значение Global subdivs multiplier равное 2, то локально установленные 25 Subdivs Reflection glossiness для нашего материала превратятся в 25×2 то есть 50 Subdivs.

Это самый простой и понятный параметр свитка V-Ray:: DMC Sampler, однако он вносит некую путаницу, т.к. несмотря на его глобальное название, не все Subdivs ему подчиняются.

Global subdivs multiplier является множителем для следующих размытых эффектов:

  • Glossy reflections/refractions
  • Irradiance map
  • Brute-force
  • Area lights
  • Area shadows
  • DOF
  • Motion blur

Однако, в виду наличия независимых алгоритмов адаптивности или ее принципиальной невозможности, Global subdivs multiplier не влияет на параметры Subdivs, в таких алгоритмах как:

  • Antialiasing
  • Light Cache
  • Photon map
  • Caustics

Разумеется, в универсальных настройках V-Ray, множитель Global subdivs multiplier должен равняться 1 (единице).

Time independent – параметр, полезный при рендеринге анимации. Суть его в том, что он активирует строгую, независимую от положения камеры, детерминированность сэмплирования,  что позволяет сохранять постоянство шума от кадра к кадру. Это избавляет анимацию от эффектов мерцания. Данная настройка практически не влияет на производительность рендерера.  В универсальных настройках V-Ray, параметр Time independent следует держать активированным.

Последняя настройка свитка V-Ray:: DMC Sampler – это выпадающий список Path sampler, в котором V-Ray предлагает выбрать метод генерации сэмплов. В списке всего представлено три метода; это Legacy, Latin super cube и Schlick sampling. Данные методы имеют свои математические особенности в способе осуществления выборок сэмплов, в которые не стоит вникать без особой необходимости. По умолчанию установлен самый лучший метод Schlick sampling, именно его и нужно использовать в универсальных настройках V-Ray.

Практический контроль скорости и качества V-Ray рендеринга

После того, как мы рассмотрели все настройки V-Ray DMC Sampler, мы можем возвратиться к нашему главному вопросу. Давайте разберемся, как же все-таки практически глобально регулировать скорость и качество рендеринга, используя инструментарий DMC Sampler.

Тут все очень просто. Установленных по умолчанию значений вполне достаточно для фотореалистичного рендеринга. В этом случае качество и реалистичность генерируемых изображений скорее определяется локальными настройками сцены. Такими, как настройки освещения, материалов и просто композицией. Необходимость повышать настройки DMC Sampler, снижая его адаптивность, возникает крайне редко. Иногда бывает удобно повысить Global subdivs multiplier, так как это проще, чем  накручивать subdivs каждому источнику света или материалу сцены. Особенно, если сцена большая и их довольно много.

Отдельно можно рассматривать тестовый рендеринг. При создании превьюшек и черновых визуализаций, инструментарий DMC Sampler просто незаменим. В таких случаях, последнее, что волнует визуализатора, это качество генерируемого изображения и на первое место выходит именно скорость. Вполне ожидаемо, что для тестового рендера возиться с локальным занижением каждой настройки материала, источника света и т.д. в сцене это неоправданная трата рабочего времени. Гораздо проще будет всего лишь воспользоваться четырьмя параметрами DMC Sampler и нормально настроенную сцену в миг превратить в тестовую.

Думаем, Вы уже догадались, что для тестового рендера достаточно повысить значения адаптивности Adaptive amount, порог досрочного прекращения сэмплирования Noise threshold и понизить минимальное количество сэмплов Min samples вместе с общим множителем Global subdivs multiplier.

Вне всяких сомнений, это ухудшит качество визуализаций до тестового уровня, но и значительно ускорит процесс рендеринга, что собственно и необходимо в данном случае.

Заключение

Это и все премудрости управления скоростью-качеством рендеринга в V-Ray ;)

В этом уроке мы познакомились с принципом адаптивности DMC Sampler; с тем, каким образом рендерер экономит вычислительный ресурс на просчете маловажных зон изображения, а также научились легко управлять качеством и временем просчета визуализации.

Друзья, искренне надеемся, что внимательно прочитав этот урок, Вы стали значительно ближе к пониманию сути адаптивности V-Ray. Также надеемся, что теперь многим стал ясен важный аспект глобальной настройки качества и скорости. Понимание назначения ключевых настроек свитка V-Ray:: DMC Sampler позволит даже начинающему визуализатору осуществлять точный контроль над скоростью рендеринга.

Этот урок дал Вам знания, которые помогают сэкономить время. В следующем уроке мы расскажем, как сэкономить свое терпение и деньги, обойдя настройками V-Ray проблему нехватки оперативной памяти. Конечно же, речь пойдет о настройках свитка V-Ray:: System, рейкастинге и акселерационной структуре данных.

Всем одновременно и быстрых, и красивых рендеров!



4 Sep, 2011 Жека
4 Sep, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
Долгожданные настройки качества и скорости! Спасибо 👍

4 Sep, 2011 Серый
4 Sep, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
Наконец то, что то становиться понятным.... 👍 Спасибо!

7 Sep, 2011 MorPfius
7 Sep, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
имхо, но считаю параметры
Adaptive amount - 0,85;
Noise threshold - 0,01 очень слабыми
Lля качественного бесшумного рендера лучше юзать
Adaptive amount - 0,5-0,7;
Noise threshold - 0,005-0,008

7 Sep, 2011 Anton (Staff Author)
7 Sep, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
Да конечно, дело субъективное. Дело каждого. Оптимальные настройки V-Ray изначально подразумевают инициативу 3d визуализатора, а не безвольное подчинение этим настройкам. Главное, чтобы разница в выигранном качестве окупала дополнительные вычислительные затраты. Все же номинально, Adaptive amount - 0,5-0,7 и Noise threshold - 0,005-0,008, это слишком завышенные настройки и для большинства сцен будут слишком расточительными. Нужно смотреть по ситуации. Если есть время и необходимость, то можно и задрать нойс с адаптивом, если нет - то оставляйте по умолчанию или даже увеличивайте адаптивность, особенно, если сцена темная 😉

1 Nov, 2011 Victor Skea
1 Nov, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
А можно ли вообще не трогать сабдивы материалов при их настройки, а решить все шумы одной опцией DMC сэмплера?

Например, у меня сейчас идет рендер сцены, где некоторые материалы переставали шуметь на предпросмотре в редакторе материалов только после 60+ значения сабдивов. А некоторые материалы не имеют настроек кроме дифузного цвета, и на таких материалах нельзя регулировать качетво материала. Но чтобы шума не было я настроил высокие параметры источников света и эдэптив DMC.
И теперь вопрос: а не напряг ли я машину лишней работой, обрабатывая все материалы до потери шума, где рядом с ними есть материалы, которые имеют экстремальные значения сабдивов.
ЯЕще проще формулируя вопрос: Можно ли вообще не трогать нафиг эти сабдивы в редакторе материалов?

1 Nov, 2011 Victor Skea
1 Nov, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
Все, прочитал внимательно и понял. Спасибо)

7 Sep, 2011 Anton (Staff Author)
1 Nov, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
Привет!

Рады, что ты во всем смог разобраться. Молодец!

Но, я все же отвечу, на всякий случай 🙂 чтобы ты был точно уверен, что ты все верно понял.

Да, можно величину subdivs всех материалов контролировать глобально с помощью Global subdivs multiplier.

Однако, это не самое рациональное решение, так как вместе с Subdivs нужных материалов, поднимется значение Subdivs всех остальных эффектов сцены (смотри список того, на что влияет Global subdivs multiplier ), что в свою очередь, приведет к огромным и совершенно не уместным вычислительным затратам.

Гораздо рациональнее контролировать значение Subdivs, для каждого эффекта в отдельности/локально, и лишь в случае особой необходимости можно крутить глобальный множитель subdivs.

Например, когда возится со сценой некогда, или просто облом, а комп/компы мощный и отрендерит сцену, даже с Global subdivs multiplier = 3 или выше, в приемлемый для текущей задачи период времени 😁

1 Nov, 2011 Victor Skea
1 Nov, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок
Привет, Антон) Спасибо за подробное толкование)

Еще бы знать какие компы считаются мощными. Потому что многие люди пишут, в описаниях к своим работам, сколько времени ушло у них на тот или иной рендер, но никто не пишет хотя бы модель процессора.

У меня 2 компа с Core i7 2600 3,7GHz. Но я вообще не ощущаю силы. Видимо я еще не познал дзен в оптимизации настроек.

7 Sep, 2011 Anton (Staff Author)
2 Nov, 2011 # Re: DMC Sampler Vray урок

Привет!

Полагаю, ты догадываешься об ответе и сам 😁

Фотореалистичная 3d визуализация, это как раз та область, где даже не качество, а скорее количество имеет решающее значение.

Чем больше нодов, тем быстрее рендеринг.

По своему опыту скажу, что если речь о still (статика, не анимация) рендеренге, то 4х нодов с процессорами уровня Core i7 2600 / Phenom II X6 1100T – вполне достаточно, чтобы чувствовать себя комфортно, не выжидая сутками конца генерации очередной заурядной картинки.

Лично проверял скорость рендеринга Phenom II X6 1100T, по отношению к Intel® Core™2 Quad Q6600 – бывшему «народному» процессору 😁

Прирост скорости более чем двухкратный, а рендер ферма из 8и Q6600, даже по сегодняшним меркам, – очень даже нечего  🙂

Но это уже дискуссия для раздела 3d железо 😉


10 May, 2017 DomoVoi
10 May, 2017 # Re: DMC Sampler Vray урок
К сожалению, данная статья ссылается на настройки ВиРея 6летней давности. На версии 3.40.х это выглядит уже по другому. Скорее всего, на версии 3.50 будет ещё больший разрыв.

Огромное спасибо автору. Если данная статья будет адаптирована под современные реалии, то она не только не потеряет своей ценности, но и приобретет новую.

7 Sep, 2011 Anton (Staff Author)
10 May, 2017 # Re: DMC Sampler Vray урок

Привет DomoVoi,

 

Все верно. Статья была написана много лет назад на основе V-Ray 1+. За это время интерфейс V-Ray претерпел множество изменений, но в основном это буквально просто изменения интерфейса. Основные теоретические концепции 3D-рендеринга остаются без изменений.

 

В V-Ray 3.4 DMC Sampler теперь называется Global DMC. Global subdivs multiplier - по умолчанию отключен, чтобы V-Ray применял некоторые значения по умолчанию для всех subdivs в сцене. Установи флажок перед Use local subdivs и все будет так, как было в предыдущих версиях. Это просто изменения юзабилити для большего удобства пользователя.

 

Например, разработчики V-Ray удалили Fixed и Adaptive алгоритмы subdivision image sampling’а. Они оставили только Adaptive subdivision, который теперь называется Bucket image sampler, так как теперь это единственный алгоритм, который рендерит бакетами (постепенно все изображение прорендеривает в виде прямоугольных групп пикселей). Таким образом, ничего странного в том, что разработчики добавили элементы управления размерами бакетов в свиток Bucket image sampler (переместили из System). Это лишь косметические изменения, но не концептуальные.

 

Конечно вышеописанное означает, что все статьи, посвященные старым версиям V-Ray должны быть обновлены, но это также означает, что тебе не нужно ждать пока это произойдет. Ты можешь понять все основные концепции V-Ray прямо сейчас, читая текущие статьи в том состоянии, в котором они находятся сейчас.

 

В любом случае, если у тебя есть какие-либо вопросы об Image Sampler, не стесняйся спрашивать.


10 May, 2017 DomoVoi
11 May, 2017 # Re: DMC Sampler Vray урок
Вопрос есть.
Но сначала - огромное спасибо за Ваш вдумчивый и кропотливый труд. Перелопатив огромное количество туторов и форумов пришел к выводу, что Ваш подход к пояснениям идеален. От всей души рекомендую собрать все Ваши работы и уроки и выпустить КНИГУ В БУМАГЕ.
Теперь к вопросу.
Почему при любом виде рендеринга общей картинки не получается того же результата, который получается при рендере участка? Подчеркиваю - при тех же самых, неизменных условиях освещения и камеры. Т.е. Делается рендер сцены, после чего выделяется участок на отрендереном скрине и повторяется рендер. И отличие сразу заметно.
Естественно, хочется получить качество рендера в участке на всей сцене.
Сразу скажу, что до профессионала мне далеко и наверняка где то неправильно настроен рендеринг (как я думаю). НО! на участке то мне нравится!! А на полном виде - нет!

http://radikal.ru


22 Jun, 2017 Vincent
22 Jun, 2017 # Re: DMC Sampler Vray урок
Спасибо за труд! Будет ли обновление материала в связи с версией V-Ray 3 или все принципы из этих статей применимы к новой версии?

20 Jul, 2017 Алексей
20 Jul, 2017 # Re: DMC Sampler Vray урок
Спасибо за урок!

Комментировать

Имя:  


Анти-спам (отметьте пункты, с которыми Вы согласны, и уберите отметку, с которыми - нет)
Да, я спам-бот.
Да, я человек.
Правила Пользования Сайтом

RenderStuff © 2008