Irradiance Cache (Legacy)
Notare anche che la vecchia Irradiance Cache non funziona con il Team Render. Usare la vecchia Irradiance Cache con il Team Render comporterà che CINEMA 4D passi automaticamente alla nuova Irradiance Cache (di conseguenza con risultati diversi).
A sinistra, rendering effettuato utilizzando il metodo Irradiance Cache (medio); a destra, rendering effettuato utilizzando il metodo QMC. Per ognuno, il valore Profondità Diffusione è stato impostato a 3. il tempo di rendering per il metodo Irradiance Cache è una frazione di quello richiesto per il metodo QMC.
I vantaggi del metodo Irradiance Cache del rendering IG (in seguito chiamato "IR") sono tempi di rendering moderati con una dispersione omogenea della luce. Artefatti (ad esempio spot) che erano comuni in precedenti versioni di IG non sono più presenti quando sono utilizzati i settaggi comuni. Anche le aree di sfarfallio all’interno di un’animazione sono state risolte.
Il calcolo IR analizza la scena per fare dei pre-calcoli ("prepass"), in modo da determinare le aree più pertinenti della scena (i "punti ombreggiatura" - i punti mostrati nei prepass) in modo che esso possa accertare l’illuminazione indiretta corretta. Il valore luminosità di questi punti ombra sarà poi salvato nella Irradiance Cache come un "Record". Questa cache può essere salvata e riutilizzata in seguito.
I Record Irradiance Cache saranno interpolati per il rendering finale in modo da "supportare" le luci indirette ai pixel tra i punti ombreggiatura.
Sono comunque presenti degli svantaggi nell’utilizzare il metodo Irradianza Cache:
I particolari più sottili relativi a luce ed ombra possono essere omessi e ciò è dovuto all’interpolazione fra un numero limitato dei punti di ombreggiatura. Qui il metodo QMC ha un limite. Questo è il motivo per cui metodo IR offre un’opzione Miglioramento Dettagli che combina i metodi QMC e IR in modo da compensare questi svantaggi. Il metodo IR offre numerosi parametri addizionali che permettono di spingere al limite le sue capacità per ogni scena.
Numero di Campioni Calcolati Per Punti Shading
Un certo numero di campioni possono essere irradiati nella scena da ogni punto shading.
Nella tab Generale è possibile definire il numero di campionamenti nel Progetto, in modo da accertare luminosità e colore ("campione”), interpola questi valori e salvali nella cache come "Record".
Più campioni sono calcolti, più preciso sarà il calcolo IG per quel punto shading.
Da sinistra a destra, un numero sempre maggiore di campioni. Tutti gli altri settaggi rimangono gli stessi.
Come puoi vedere nelle immagini sopra, valori campionamento troppo bassi hanno come risultato un rendering "granuloso”, specialmente negli angoli. Se guardi da vicino la scena puoi notare diverse macchie sopra il battiscopa sulla destra. Questo può essere rimosso utilizzando uno sei seguenti metodi:
- Manualmente aumentando il valore Conteggio Campione (possono essere inseriti valori di diverse migliaia)
- Aumentando Armonizza (parametro Armonizza), che offre, fra l’altro, dettagli generali.
Dispersione dei Punti Shading
Da sinistra a destra: Densità sempre maggiore dei punti ombreggiatura. Nell’esempio sopra, la differenza è più visibile negli angoli della stanza e nelle ombre stesse. Nota anche come la densità delle ombre aumenta da sinistra verso destra.
I seguenti sei parametri sono utilizzati per definire la dispersione della densità dei punti ombreggiatura la cui luminosità e il cui colore sono interpolati durante il rendering. Una densità aumentata ha come risultato più dettagli riconoscibili come shading (il che, comunque, dipende anche dal settaggio Armonizza, che può far sì che dei dettagli siano meno visibili se impostati troppo alti).
Come puoi vedere nell’esempio qui sopra, superfici armonizzate senza bordi, angoli o caratteristiche similari ricevono meno punti shading rispetto a scene "complesse", nelle quali sono presenti molte ombre e molte luci. La diversa dispersione avverrà in modo automatico quando verranno utilizzati i settaggi di default e questo comporta un cambiamento enorme nell’illuminazione indiretta negli angoli e nei bordi cambia enormemente.
Questo parametro contiene una serie di parametri predefiniti che sono ottimizzati di default per diversi utilizzi. Solo in alcune circostanze particolari puoi cambiare l’opzione a Personalizza e modificare questi parametri.
Questa opzione verrà automaticamente selezionata se uno dei parametri sottolineati viene modificato.
Come suggerisce il nome, un’anteprima renderizzerà velocemente - e di conseguenza con dei valori "poveri" che rendono il rendering il più veloce possibile. Utilizzando questi valori "poveri" si perderanno molti dettagli IG o si avrà un rendering difettoso. Questa opzione è particolarmante utile per creare dei rendering per le anteprime delle animazioni.
Queste tre opzioni sono progettate per l’utilizzo con il metodo di interpolazione Delaunay. Questo metodo di interpolazione richiede una densa dispersione dei punti shading.
Quando CINEMA 4D crea una Irradianza Cache, esso inizia con una bassa risoluzione immagine (Valutazione Min) e, prepass dopo prepass, arriva alla risoluzione IR finale (Valutazione Max). Un valore pari a 0 ha come risultato una risoluzione completa (misura pixel 1*1), un valore pari a -1 = misura pixel di "2*2", -2 = "4*4" e così via. Il valore Valutazione Min deve, ovviamente, essere più piccolo rispetto al valore Valutazione Max. Possono essere applicati anche valori positivi il che permette alla cache Record nella gamma sub-pixel (può essere d’aiuto per il Displacement SubPoligonale se sono stati persi dei dettagli).
Queste risoluzioni possono essere applicate solo ai calcoli IR. Dal momento che la Irradiance Cache può essere scalata in maniera relativamente facile (ad esempio basse risoluzioni IR a grandi risoluzioni immagini) possono essere ottenuti spesso dei buoni risultati anche utilizzando basse risoluzioni. Perciò questi due dettagli offrono un gran potenziale per la diminuzione dei tempi di rendering, specialmente per le illuminazioni e le scene con meno dettagli.
Questa ne è la prova:
Come puoi vedere nelle immagini qui sopra, il tempo di rendering è praticamente dimezzato. Anche se gli artefatti IG aumentano, ciò si vede a malapena nella scene illuminate brillantemente.
Ad esempio, un settaggio di -3/0 renderizza più velocemente rispetto ad uno di 0/0 con praticamente gli stessi risultati. Valori uguali (come -3/-3) risultano in un singolo passaggio nella risoluzione definitiva.
Una variazione dei parametri Raggio, Raggio Minimo e Controllo Densità. L’opzione Usa Correzione Vicina è stata disattivata (creando punti ombreggiatura addizionali). Nel nostro esempio il punti ombreggiatura sono stati colorati di rosso per una maggiore visibilità.
Questo parametro definisce la distanza massima tra i punti ombreggiatura. Più basso sarà il valore, più vicini saranno i punti ombreggiatura. Questo parametro influenza principalmente le regioni non critiche della scena, come pavimenti e superfici chiare. L’effetto di questo parametro dipende anche dal valore del Controllo Densità.
Questo parametro definisce la distanza minima tra i punti ombreggiatura. Esso influenza principalmente le regioni critiche della scena come gli angoli, i bordi, ecc. Più basso sarà il valore, più vicini saranno i punti ombreggiatura di queste regioni. Questo parametro lavora in modo proporzionale al parametro Raggio, ad esempio se questo valore viene dimezzato, anche il valore Raggio Minimo verrà dimezzato.
Il parametro Raggio Minimo influenza principalmente le aree in cui sono presenti dettagli importanti (come ombre fine). Troppi punti ombreggiatura in queste zone possono creare dei problemi. Per rendere visibili i dettagli sottili, utilizza il parametro Miglioramento Dettagli
Contrariamente ai precedenti due parametri che influenzavano principalmente le zone critiche o quelle non, questo parametro influenza tutti i punti shading presenti nella scena. Più alto sarà il valore, più alta sarà la densità dei punti.
Questo è uno dei molti prepass IG ed è responsabile dei punti di ombreggiatura vicini come supporto uno all’altro nelle aree critiche e passa le informazioni riguardanti le geometrie vicine. Durante il processo saranno creati e calcolati dei nuovi punti ombreggiatura.
Questo comportamento può essere disattivato qui, il che ti permetterà di ottenere minori tempi di rendering, ma la renderizzazione risulterà più povera (specialmente negli angoli e nei bordi). Questa opzione dovrebbe essere disattivata se stai utilizzando un valore Valutazione Max minore di 0. Altimenti saranno effettuati dei calcoli non necessari.
Interpolazione Irradianza Cache
A sinistra prima dell’armonizzazione, a destra dopo. Nota come l’armonizzazione elimina i dettagli sottili come le ombre delle barre della finestra.
Tutti i parametri precedentemente descritti si sono occupati dei punti di ombreggiatura e del loro calcolo. L’illuminazione indiretta è stata accertata per le aree più critiche della scena. Alla fine la dipersione puntiforme della luminosità deve trasformarsi in un’area dispersione per il rendering. Questo è quello che fa "armonizza” di default: per ogni pixel superficie che deve essere renderizzato, l’Irradianza Cache deve essere esaminata per trovare i Record dei pixel nell’immedita vicinanza, in modo da interpolare i valori luminosità e colore per quel pixel. Come l’interpolazione viene eseguita (quanti record e in quale prossimità devono essere presi in considerazione) è determinato utilizzando il parametro sotto descritto:
Ciò può essere compensato utilizzando i seguenti metodi:
- L’opzione Miglioramento Dettagli
- Le opzioni Forza Per-Pixel (tab Camponamento) per le Luci Poligono (oggetti con un canale "Luminanza" attivato), i Portali IG e il Cielo.
- QMC Modo IG (senza dubbio è il metodo di rendering più intensivo). Questo modo ti permette anche di forzare il modo QMC come livello oggetto utilizzando il tag Compositing.
Come spesso accade, questo termine ha origini matematiche. Quello che questa funzione essenzialmente fa è calcolare una curva basata su quello che succede nell’armonizzazione: la Irradiance Cache contiene un numero limitato di Record dai quali dev’essere calcolata una dispersione della luce omogenea per l’intera scena.
Se questa opzione è selezionata, non ci sarà nessuna armonizzazione.
Questo metodo di interpolazione lavora in maniera simile al metodo Minimi Quadrati, solo che interpola soltanto fra i valori (mentre Minimi Quadrati può anche estrapolare, ad esempio risultati luminosità o scurità che sopno rappresentati da valori definiti.). Quindi, cosa è meglio utilizzare? Questo metodo può prevenire artefatti quando utilizzi dei settaggi IG di bassa qualità. Inoltre il rendering sarà più facile rispetto a quello del metodo Minimi Quadrati. Svantaggi: La dispersione della luce è meno omogenea rispetto a quella che si ottiene utilizzando il metodo Minimi Quadrati.
Con un alto grado di armonizzazione andranno persi dei dettagli ma si avrà una dispersione più omogenea della luce. Seleziona Personalizza per definire manualmente i valori Record e Scala.
I valori Scala e Record limitano il numero di punti ombreggiatura che devono essere utilizzati (i punti ombreggiatura qui sopra sono stati colorati di rosso a scopo dimostrativo).
Il parametro Record definisce il numero massimo di pixel che devono essere renderizzati per i circostanti Record nella Irradianza Cache che dovrebbe essere inclusa nell’interpolazione del colore e Luminosità per quei pixel. Se il valore Scala è così basso in modo da non includere abbastanza Record nell’interpolazione, potrebbe essere che vengano inclusi meno Record.
Più basso sarà il valore parametro, meno Record saranno inclusi nell’interpolazine finale e meno omogeno sarà il rendering. Valori troppo alti comporteranno un’armonizzazione migliore ma ci saranno maggiori tempi di rendering.
Questo parametro serve per mettere dei limiti di spazio entro cui includere i Record nel processo di interpolazione. Più grande è il valore, più record saranno inclusi e più leggera sarà l’interpolazione. In alternativa il parametro Record può essere utilizzato per questo scopo.
Ottimizzazione Irradianza Cache
Il parametro Raffinamento Cache crea punti ombreggiatura addizionali in aree con alti contrasti. Ogni immagine contiene un inserto con il rendering finale.
I parametri descritti precedentemente si sono occupati interamente della disposizione dei punti di ombreggiatura basati sulle proprietà geometriche della scena. Ma cosa succede se un’ombra scura disturba l’intera immagine?
Qui è dove il parametro Raffinamento Cache entra in gioco: esso compara i Record nella Irradianza Cache e genera Record addizionali (ad esempio punti ombreggiatura) in aree con alti contrasti (luminosità e colore) in modo da raffinare e renderizzare queste aree in maniera precisa.
Settaggi più alti di Raffinamento Cache comporteranno tempi più lunghi di rendering ma non necessariamente una qualità migliore.
Correzione colore può anche occupare molti pass (Multi-Pass). Ogni nuovo pass include i risultati del pass precedente e lo raffina ulteriormente creando punti ombreggiatura addizionali in aree critiche.
Utilizza questo settaggio per definire la frequenza con cui la cache dev’essere raffinata.
Sopra: Prima del raffinamento della cache. Sotto: dopo il raffinamento della cache. A sinistra: un valore Soglia Colore più piccolo, a destra più grande.
Questo valore definisce il grado con cui la Cache Record (vicino) può deviare dagli altri a seconda del loro colore (intensità) prima che vengano aggiunti punti ombreggiatura ("Campione") addizionali. Più basso sarà il valore, meno sarà la soglia di deviazione e più campioni saranno aggiunti.
Questi valori addizionali includono differenze nell’intensità. Minore sarà il valore, maggiore sarà la differenza tra i Record che ci sono per l’applicazione della correzione colore. Un valore pari a 0 disattiverà il raffinamento della cache.
Questo parametro viene utilizzato per regolare la densità campione generale del raffinamento della cache. Un valore pari a 0 disattiverà il raffinamento mentre valori troppo alti aumenteranno il numero di punti shading ("Campione") in modo corrispondente prendendo in considerazione i valori Soglia Colore e Limite Massimo.
La Mappa Distanza impedisce che la luce passi attraverso le superfici.
Attivando questa opzione si genereranno Informazioni addizionali riguardanti la geometria più vicina per ogni Record nella Irradianza Cache. Quando sono utlizzati dei valori dalla Irradianza Cache per l’interpolazione e quando l’immagine è renderizzata, la Mappa Distanza sarà inclusa nel calcolo, ad esempio l’interpolazione non avverrà attorno agli angoli o attraverso muri (sottili), che risulterebbero degli artefatti (le "fughe di luce").
Chiaramente il calcolo dalla Mappa Distanza richiede tempi extra di rendering, ecco perché questa opzione può essere disattivata se desiderato.
Un altro metodo per eliminare gli artefatti è il seguente:
L’opzione Controllo Visibilità Record previene gli artefatti su frame limitati.
Attivando questa opzione farai in modo che le cache Record che non sono incluse nel corrente punto di vista della ecamera siano disattivate per il rendering. Come può tornare utile ciò? Come nel precedente caso con i precedenti parametri, questa opzione prova anche ad eliminare le "fughe di luce” (artefatti del rendering). Questo parametro, comunque, prova principalmente ad eliminare le "fughe di luce” attraverso i muri sottili (come singole superfici poligono) come nell’esempio sopra. Il tempo di rendering aumenterà leggermente, perciò questa opzione può essere utilizzata dopo aver valutato se ci sono degli artefatti. Questa opzione può essere attivata anche in seguito che un file Irradianza Cache è stato salvato.
Migliorameno Dettagli
Migliorameno dettagli attivato a sinistra, disattivato a destra, Nota l’effetto che questo parametro ha sui piccoli dettagli geometrici.
Il parametro Miglioramento Dettagli contiene delle opzioni speciali per neutralizzare una caratteristica della Irradianza Cache - il "blurring" (armonizzazione) dei dettagli come ombre impercettibili. Il miglioramento dei dettagli utilizza il metodo campione QMC (vedi anche qui) in aree critiche (per ogni pixel rilevante) come angoli, bordi, cavità, ecc. Il Miglioramento Dettagli, come puoi vedere, può essere visto come un tipo speciale di Occlusione Ambientale per cui sono incluse anche le luci indirette.
In poche parole: I dettagli sottili della geometria vengono accentuati.
Nota che la Irradianza Cache interna sarà calcolata differentemente (l’algoritmo sarà informato dei successivi migliorameni dettagli e calcolerà le aree critiche in maniera diversa) se questa opzione non è attiva. Comunque tu lo faccia, il Miglioramento Dettagli sarà calcolato separatamente per ogni immagine renderizzata, ad esempio, riutilizzare una cache salvata riducerà i tempi di rendering.
Se applichi Miglioramento Dettagli è possibile abbassare gli altri settaggi del Irradianza Cache (specialmente quelli riguardanti la Densità Record).
Attiva o disattiva il parametro Miglioramento Dettagli.
Attivare questa opzione può essere in molti casi un vantaggio, ad esempio quando molte piccole aree sono più granulose rispetto ad altre. Campioni addizionali possono successivamente essere renderizzati in quest’area.
Centro, Stima Secondaria disattivata, destra attivata. Un rendering QMC sulla sinistra. Nota come le aree a contatto con gli oggetti siano stati scurite nell’immagine sulla destra.
Questo modo renderizza velocemente e offre buoni risultati per la maggior parte delle applicazioni. Comunque, alcune aree possono essere renderizzate troppo scure o troppo colorate in opposizione al rendering QMC (Modo IG QMC). Se desideri, questo comportamento può essere disattivato (nota che il rendering può risultare granuloso, nel caso in cui il valore Rapporto Qualità debba venire alzato).
Sinistra: Bassi valori raggio. Destra: Alti valori Raggio.
Utilizza questi valori per definire il raggio all’interno del quale oggetti, angoli e bordi vicini devono essere inclusi. Bassi valori avranno come risultato che solo gli elementi nelle immediante vicinanze saranno "visti”, mentre valori più grandi "vedranno” elementi più distanti. Valori più alti avranno anche una precisione migliore e quindi tempi di rendering maggiori.
Come menzionato all’inizio, il metodo Campione QMC si posizionerà nelle aree critiche. Il Rapporto Qualità definisce quanti campioni devono essere utilizzati per pixel, i quali a loro volta definiranno il grado di granulosità del Miglioramento Dettagli. Valori più alti avranno risultati meno granulosi, risultati più morbidi che richiederanno tempi di rendering più alti.
Rapporto Qualità è un valore automatico che lavora indipendentemente dal resto dei Settaggi IR (un valore pari al 100% è equivalente a 64 campioni).
Le opzioni in questo menu a tendina hanno solo uno scopo di prova e gli effetti del miglioramento dettagli, che spesso sono molto impercettibili, possono essere resi più visibili. E’ possibile selzionare le seguenti opzioni.
Renderizza con risultati accurati.
Renderizza dettagli migliorati senza IG. Fa sì che i dettagli migliorati siano più visibili in tutte le opzioni.
Renderizza solo l’illuminazione indiretta.