이래디언스 캐쉬
Cinema 4D R15에서는 새로운 이래디언스 캐쉬 방식이 도입되었습니다. (여기에서는 새로운 IR이라고 합니다.) 이 방식은 다른 방식에 비해서 다음과 같은 장점이 있습니다.(이래디언스 캐쉬 (레거시) GI 모드도 계속 사용할 수 있습니다.):
- 맞닿는 그림자(오브젝트가 만나는 코너 엣지 등에서 만들어지는)같은 작은 디테일의 품질이 더 높아집니다.(순수한 QMC 렌더링 품질에서 적절하게 설정한 경우).
새로운 이래디언스 캐쉬 방식은 맞닿는 그림자의 개선된 렌더링을 제공합니다.(예:왼쪽 그림에서 표시된 영역) Steen Winther 모델링 제공.- 새로운 알고리즘으로 렌더링 속도 향상되었습니다.
- 새로운 IR은 Team Renderer와 함께 사용하면 최고로 동작하여 향상된 애니메이션 품질과 (예:플리커 현상 감소) 속도를 가집니다. (GI와 애니메이션을 참조하세요)
이 페이지의 모든 이미지들은 1차방식과 2차 방식 모두에 이래디언스 캐쉬를 사용해서 렌더링되었습니다.
IR 렌더링하는 동안 씬을 분석하는 몇가지 사전 계산(’프리패스’)이 행해져서 가장 중요한 간접 조명 영역을 확인합니다.(’쉐이딩 포인트’는 프리패스하는 동안 표시되는 포인트들입니다; these become very apparent when using lower 밀도 값을 낮게 해서 사용할 때 아주 잘 보입니다.) 자세한 내용은 아래 설명을 참조하세요:
이러한 쉐이딩 포인트의 밝기와 색상 값.이 쉐이딩 포인트의 밝기와 색상값들은 소위 ‘엔트리’라 불리는 이래디언스 캐쉬에 저장됩니다. 이 캐쉬는 예를 들어, 카메라 화각 및 카메라 애니메이션 등이 변경되었을 때 등을 위해서 다시 사용할 수 있도록 (캐쉬 파일 탭의 설정을 사용해서) 저장할 수 있으며, 저장해야 할 것입니다. 캐쉬는 픽쳐 뷰어에서 렌더링할 경우에만 재사용할 수 있습니다.(뷰포트에서 렌더링하는 경우에는 안됩니다.)
이 이래디언스 캐쉬 엔트리는 최종 렌더링 사이에 간접조명으로 비춰지는 쉐이딩 포인트간에 놓인 픽셀을 제공하기 위해서 보간됩니다.
… 빛이 균일하게 분산되도록 보간됩니다.이래디언스 캐쉬 방식을 사용할 때의 단점도 언급하겠습니다:제한된 수의 쉐이딩 포인트 사이를 보간하는 경우, 빛과 그림자에 대한 세부 정보가 손실될 수 있습니다.(그러나, 이전 버전처럼 급격하게는 되지 않습니다.) 이와 관련해서는, QMC쪽이 여전히 장점을 가집니다.
QMC 방식은 항상 빛과 그림자의 분산에 대해서는 최고의 GI 품질을 얻을 수 있다는 것을 잊지 마십시오. (불행히도 가장 느립니다.) 이래디언스 캐쉬는 항상 QMC에 가까운 결과를 내려고 시도합니다.
이래디언스 캐쉬는 애니메이션에서 사용될 때 플리커 현상을 일으킬 수 있습니다. 새로운 IR 방식은 플리커 현상을 감소시킵니다. 일반적으로, 매우 밝고 작은 폴리곤 라이트를 사용하는 경우에 이래디언스 캐쉬는 플리커 현상을 발생합니다. IR에서 크고 균일한 광원(예:다양한 각도에서 균일하게 비추는 스카이가 조명으로 사용되고 있는 경우)을 사용하면 플리커 현상이 가장 적습니다.
다음 설정들은 새로운 앰비언트 오클루전의 설정에서도 볼 수 있습니다. 동작하기 위한 기본 원칙은 동일합니다.(하지만, AO는 레코드 밀도 뎁스는 1을 가집니다.)
일반적인 tip: 얼룩이 있는 결과를 얻으면, 높은 레코드 밀도 값을 사용해서 대부분 해결할 수 있습니다. 2차 방식의 설정 향상도 도움이 됩니다. 하지만, 예를 들어 매우 낮은 품질의 라이트 맵을 사용하면, 이래디언스 캐쉬는 얼룩을 거의 제거하지 못합니다.
다음 설정의 대부분은 미세 조정에만 사용됩니다. 대부분의 경우, 레코드 밀도 설정에서 낮게, 보통, 높게를 아래 설정의 해당 값과 함께 사용하면 충분합니다. 프리뷰 모드는 최종 결과물의 빠른 프리뷰를 제공합니다. 사용자는 레코드 밀도 값이 수동으로 바뀌면 바로 사용할 수 있습니다.
대체로 예를 들어, 폴리곤 라이트(예:GI 포탈)의 진한 그림자를 표시하려면, 레코드 밀도 값만을 변경해야 합니다.(그리고 느린 픽셀당 샘플을 사용할 필요는 없습니다.)
이래디언스 캐쉬에서 렌더링하는 경우, 먼저 몇 가지 프리패스가 계산됩니다. (사각형이 표시되고 단계적으로 점점 작아집니다.) 이 단계에서는, 쉐이딩 포인트의 분산이 확정됩니다. 이것은 코너, 그림자, 엣지 등 중요한 영역을 특히 강조하는 적응성이 뛰어난 프로세스입니다. 최소 비율과 최대 비율 사이의 차이에 의해서 프리패스의 수가 정의됩니다.{최소 비율의 설명을 참조하세요)
값이 0의 경우 최대 해상도 이미지 (픽셀 사이즈 1*1)를 만들고 값이 -1의경우 픽셀 사이즈 2*2의 이미지를, -2=4*4라는 식으로 계산됩니다. 논리적으로, 최소 비율값은 최대 비율값보다 항상 작아야 합니다. 하지만, 양수값도 가능하고, 서브 픽셀 캐쉬 엔트리도 가능합니다.(디테일이 없는 경우 서브폴리곤 디스플레이스먼트에 사용도 가능합니다.) 결국, 이러한 설정은 이전의 IR에서처럼 중요하지 않습니다. 렌더링 시간의 차이는 실제로는 모를 정도로, 타당한 값이 입력되는 한(최대 비율이 0이상), 렌더링 결과는 그다지 차이가 나지 않습니다. 최소 비율에 음수값을 사용하고 최대 비율을 0으로 설정하면, 큰 문제가 생기지 않을 것입니다.
밀도 [10..1000%]
최소 영역 [0..1000%]
최대 영역 [0..1000%]
아래에서 위로 밀도값이 증가합니다.밀도 값은 쉐이딩 포인트의 전반적인 분산을 조정합니다. 값이 클수록 쉐이딩 포인트 밀도가 높아집니다.
이러한 세 가지 설정 모두 함께 동작하므로 함께 설명하기로 합니다. 쉽게 말하면, 이들은 중요한 영역과 중요하지 않은 영역에서 쉐이딩 포인트의 밀도를 정의합니다:
- 밀도: 다음 두 가지 설정을 고려하여 전반적인 쉐이딩 포인트의 밀도입니다.
- 최소 영역: 중요한 영역(예:코너, 그림자 등)에서의 쉐이딩 포인트의 밀도입니다.
- 최대 영역: 중요하지 않은 영역(예:평평한 서페이스)에서의 쉐이딩 포인트의 밀도입니다.
다음 그림에서 위에서 언급한 설정들의 효과를 볼 수 있습니다:
밀도, 최소 영역, 최대 영역의 각 설정에 의한 다른 변화.쉐이딩 포인트의 분산이 어떻게 최종 렌더링 이미지에 영향을 미칠까요? 제대로 렌더링된 이미지의 중요한 영역에서는 수많은 쉐이딩 포인트가 필요하며, 다른 영역에서는 중간 정도의 밀도가 필요합니다. 각각의 쉐이딩 포인트가 최대한 샘플 을 반드시 가지고 있는 것처럼 하면 문제가 발생할 가능성이 매주 낮습니다.
앞에서 설명한 설정들은 모든 쉐이딩 포인트의 배치 및 계산에 관한 것이 없습니다. 프로젝트의 많은 장소에서 간접 조명이 확정되었습니다. 이 포인트당 밝기의 분산을 렌더링하는 동안에 평면적인 분산으로 변환해야 합니다. 스무싱 알고리즘은 이것을 다음 방법으로 합니다: 주어진 오브젝트에 렌더링되어야 할 각각의 픽셀에, 이래디언스 캐쉬는 각각의 밝기와 색상 값을 보간하기 위해 근접하는 항목을 검색합니다.
스무싱 값이 높을수록, 특정 픽셀을 렌더링하는 보간에 사용되는 쉐이딩 포인트가 많아집니다. 이 설정은 근접하는 특정 캐시 항목을 사용할지 여부를 결정하는 임계값을 나타냅니다. 작은 값은 일반적으로 샤프한(그리고 종종 얼룩이 보이는) 효과가 생기고, 반면에 큰 값은 넙은 영역을 보간하여 더 균일한 조명을 얻고 작은 디테일을 잃게 됩니다. 일반적으로, 스무싱 값을 변경할 필요는 거의 없습니다.
컬러 개선 값을 높게 사용하면 그림자 생성이 더 분명하게 되는 것을 알 수 있습니다.이 설정값을 크게 하면, GI 라이트가 갑자기 변화하는 영역(예:밝은 폴리곤 라이트에서의 GI 그림자)의 렌더링 품질이 향상됩니다. 기본적으로 이뤄지는 것은 추가적인 쉐이딩 포인트를 만드는 것입니다.(그만큼 렌더링 시간은 증가합니다.)
중요: 레코드 밀도를 충분히 크게 해서 빛의 분산이 균일하게 되도록 합니다. 이렇게 하지 않으면 Gi 라이트가 갑자기 변화하는 영역에 얼룩이 있는 공간이 생기게 됩니다.
GI 커스틱스도 높은 값이 더 세밀한 결과가 됩니다!
QMC 같은 커스틱스 렌더링(오른쪽), 굴절 렌더링에 시간이 걸립니다.이전의 이래디언스 캐쉬는 렌더링 이미지 크기에 관계없이 쉐이딩 포인트가 분사되었습니다. 즉, 해상도가 80 x 80 픽셀의 이미지에서도 1024 x 768 픽셀의 이미지에서와 동일한 프리패스가 사용되고 있던 것입니다. 스크린 스케일 옵션을 사용하면 쉐이딩 포인트 밀도를 이미지의 해상도에 맞출 수 있습니다. 이것은 해상도가 매우 큰 이미지에서는 해상도가 아주 작은 이미지보다 많은 캐쉬 엔트리가 만들어지는 것을 의미합니다. 따라서 작은 이미지는 빠르게 렌더링되며, 큰 이미지의 렌더링은 거기에 비해서 느리게 되고, 거기에 따라 더 세심하게 나타낼 수 있게 됩니다.