Справка Cinema 4D Cinema 4D Prime Меню Рендеринг Настройки рендера
Функция доступна в CINEMA 4D Prime, Visualize, Broadcast, Studio & BodyPaint 3D
Настройки рендера

Общие Вывод Сохранить Многопроходный Сглаживание Подмена материала Настройки Стерео Team Render

Сглаживание

Изображение состоит из определённого числа пикселей, и имеет грубую структуру, которая будет тем выражение, чем ниже разрешение этого изображения. Особенно на рёбрах поверхностей можно видеть эти недостатки, где вместо прямой линии будет видна ступенчатая структура края (отдельные пиксели). Такие феномены в мире 3D называются алиасингом.

Для удаления эффекта алиасинга, программа Cinema 4D предлагает вам большое количество настроек способных противодействовать созданию таких эффектов и имеющих соответственное название (сглаживание).

На заметку:
В Cinema 4D есть определённые функции, которые имеют дополнительные настройки сглаживания, например размытые отражения, анизотропия и т.д. в канале Отражение. Вам следует и на это обращать внимание, перед тем как существенно повышать настройки сглаживания.

Как функционирует сглаживание?

Пиксели (показаны как большие квадраты) при этом подразделяются на суб-пиксели. Расположены на минимальном взаимном расстоянии значения цвета, объединяются в данном случае к общему значению цвета для пикселя.

При процессе рендера предварительно производится преобразование вида камеры редактора в актуальный растр пикселей (вы определяете его на основе параметров Ширина и Высота в настройках рендера программы). Принципиально в каждом пикселе может происходить сейчас множество событий, например, через него может частично проходить ребро объекта или часть текстуры, состоящая из двух различных оттенков цвета и так далее. Каждый пиксель при этом может иметь только одно значение цвета. Действительно трудная задача, заключающаяся в просчёте изображения на основе таких данных, которое должно иметь соответствующие и визуально корректные рёбра объектов и цветовых границ.

Одно из решений этой проблематики, это разложение пикселя на оставляющие его суб-пиксели, для которых по отдельности будет произведён просчёт значения цвета. Это процесс имеет определённое название — забор пробы цвета.

Вторым этапом является объединение создаваемых таким образом проб цвета в одно общее значение, соответствующее расположению цветовых оттенков по периметру пикселя (вы выполняете это в нижней части окна диалога на основе определения одного из режимов программы для параметра Фильтр, который также находится в основных настройках рендера на закладке Сглаживание).

Сглаживание

Слева направо: режиме сглаживания Нет, Геометрия (поверхностная нерезкость текстуры создаётся на основе использования фильтров сглаживания) и Максимальное.

Нет

Создаваемое изображение просчитывается без учёта эффекта сглаживания (возможно имеющиеся теги рендера при этом также остаются без внимания). На рёбрах объекта и линиях цвета мы можем однозначно различать ступенчатую структуру.

Этот режим подходит оптимальным образом для пробного просчёта, при котором качество не имеет особого значения.

Геометрия

Назначенная установка производит сглаживание рёбер объекта (автоматически при использовании максимального уровня 16х16 суб-пикселей).

Лучшее

При этом режиме вы производите дополнительное включение сглаживания программы Cinema 4D (в данном режиме дополнительные суб-пиксели просчитываются только для критических участков, то есть для пикселей, которые по своей цветовой гамме значительно отличаются от цвета расположенных в непосредственной близости пикселей). Это дополнительное сглаживание создаёт также воздействие на цветовые границы (к примеру, при создании тени или на объекты расположенные позади прозрачных материалов). Вы можете контролировать этот процесс на основе расположенных ниже параметров.

Мин. уровень
Макс. уровень
Порог (Цвет) [0..100%]

Посредством этих параметров вы контролируете процесс сглаживания в программе Cinema 4D, что не означает ничего другого, как для расположенных рядом пикселей (соседних), которые значительно различаются по цвету, будет произведён просчёт суб-пикселей, в то время как для некритических участков такой просчёт не производится (по возможности).

Стандартные значения этих трёх параметров являются вполне достаточными для большинства используемых и просчитываемых сцен в программе.

Для параметра Мин. уровень вы определяете значение суб-пикселей, которое будет всегда просчитано в программе. Для большинства случаев просчёта, стандартное значение 1х1 является вполне достаточным. Если вы при процессе рендера всё-же определили создание артефактов (к примеру, неполное представление участков с тенями), в этом случае необходимо повысить значение для этого параметра.

Параметр Макс. уровень является ответственным за распределение создаваемых суб-пикселей (используются для участков с высоким уровнем контрастности, например, для объектов расположенных за прозрачными элементами или для границ цвета), которые будут дополнительно просчитаны для критических участков. Это значение при просчёте стекла вы можете увеличить, для просчёта филигранных деталей.

На последующем изображении на первый взгляд мы не видим практически никакого визуального различия для результата просчёта с различными установками. Но если вы хотите получить максимальный уровень качества из процесса рендера, в этом случае необходимо произвести оптимизацию настроек просчёта (которые при увеличении их значений, приводят к соответствующему увеличению времени просчёта).

Очень часто детализация изображения возможна лишь при высоких значениях для параметра Сглаживание. Для данного примера, правое изображение для своего просчёта требует в 10 раз (!) больше времени, по сравнению с левым.

Параметр Порог (Цвет) определяет значение отклонения цвета, начиная с которого будет дополнительно использоваться параметр Макс. уровень. Низкие значения допускают лишь незначительные отклонения и высокие значения требуют значительных различий между цветовой контрастностью пикселей, для их применения.

Различные значения параметра Порог (Цвет), при соответствующих значениях 1х1 для параметра Мин. уровень и 16х16 для параметра Макс. уровень. При высоких значениях параметра Порог (Цвет), необходимо наличие высокого уровня контрастности между цветовыми значениями пикселей, для возможности использования процесса сглаживания.

На этом изображении вы видите цветовые позиции, расположенные за прозрачным элементом. Для чего здесь необходимо стекло? Как это было изложено выше, без наличия стекла, было бы произведено только сглаживание для рёбер объекта (адаптивное сглаживание является актуальным только для цветовых границ или рёбер объектов, которые расположены позади прозрачных элементов или в отражениях). Как вы видите, при низком значении, сглаживание происходит везде, так как программа допускает при этом наличие лишь незначительных цветовых различий, для которых процесс сглаживания не производится. При увеличивающемся значении параметра Порог (Цвет), контрастность пикселей должна постоянно увеличиваться, чтобы процесс сглаживания при этом был вообще возможным.

В средней сцене, при значении параметра Порог (цвет) 10%, приблизительно 40% пикселей будут подвержены процессу разложения на суб-пиксели, в то время как при значении этого параметра 5%, уже 90% всех пикселей будут разбиты на суб-пиксели. Значение 0% приводит к исключительному сглаживанию для каждого пикселя изображения (даже для тех участков, где в этом не существует никакой необходимости — идеальное качество конечного просчёта и при этом максимальное время для процесса рендера).

Эти три параметра имеют исключительное влияние на скорость просчёта! Слишком высокие значения могут приводить к десяти кратному увеличению времени просчета без значительной разницы изображения для конечного результата рендера. Стандартные значения программы для большинства случаев приводят к получению очень хороших результатов с вполне приемлемым временем просчёта.

На заметку:
При таком использовании обратите ваше внимание на тег Композитинг. Он позволяет вам производить сглаживание на уровне объектов (только для объекта, которому был назначен этот тег, будет использовано сглаживание). В настойках рендера установите режим на Максимальное и для параметров Мин. или Макс. уровень на 1х1. На основе этого, вы устанавливаете глобально для сцены минимальный уровень сглаживания. Но при необходимости вы можете использовать тег Композитинг, который позволяет для каждого объекта назначить необходимый уровень просчёта при процессе сглаживания. Таким образом, вы можете производить выделение объектов, на переднем плане с максимальным уровнем сглаживания и на фоне изображения с минимальным.

На заметку:
У вас имеется мнение, что время просчёта для идеального сглаживания, является слишком высоким? Обратите внимание на следующий нюанс: установите режим сглаживания на Лучший, и для параметров Мин. или Макс уровень определите значение 1х1 соответственно. Это минимально возможное сглаживание. Теперь для ваших объектов сцены произведите назначение тега рендера , который позволяет вам в индивидуальном порядке для каждого объекта определить собственный уровень для образования суб-пикселей. На основе этого, вы предотвращаете просчёт не критических участков сцены с максимальным качеством сглаживания.

О скорости рендера:

Вы можете скорость рендера значительно изменять, посредством манипуляциями значений для параметров Мин. или Макс. Уровень, использования тега Рендеринг, и изменения значения для параметра Порог(цвет). Особенно параметр Порог(цвет) имеет при этом доминирующее значение, которое может для вашего ПК стать последней надеждой. В средней сцене при значении параметра Порог(цвет) 10%, учитываются приблизительно 40% всех пикселей. При значении этого параметра 5%, уже 90% всех пикселей. Значение параметра 0% приводит к тому, что каждый пиксель сцены будет сглажен, и даже на тех участках, где это практически не нужно.

Учитывать тег Композитинг

У вас есть возможность для всех объектов сцены, произвести назначение тега Рендеринг. В этом теге для каждого объекта, возможно индивидуальное определение значений для параметра сглаживания. Например, для особо филигранного объекта, вы можете определить значение Мин. уровень 4x4 и Макс. уровень 16х16.

Установка Использовать свойств объекта, определяет глобально, что такие теги должны учитываться при просчёте сглаживания для объектов.

Фильтр

Небольшое введение по теме функционирования фильтра сглаживания: в зависимости от настроек сглаживания, для каждого пикселя производится просчёт определенного числа суб-пикселей, значения цвета которых на основе использования дополнительных параметров объединяются впоследствии в одно, общее значение (один пиксель может иметь только один цвет!). Фильтр сглаживания функционирует на уровне типов Геометрия (сглаживание объектов) и Максимальное (сглаживание цветовых границ).

То есть фильтр определяет резкость и контрастность, с которыми будут показаны рёбра или цветовые границы на просчитываемом изображении.

На верхнем изображении вы видите девять пикселей. Просчёт был произведён с числом суб-пикселей 4х4. Обратите ваше внимание на средний пиксель. То есть для этого случая в общем объёме было просчитано 16 суб-пикселей. 15 из них имеют серый цвет и один пиксель имеет красный цвет. На этом пикселе вы видите показываемую кривую (для данного случая Митчел). Эту кривую вы можете себе представить как расположенную на плоскости вокруг центра пикселя. Она определяет интенсивность просчёта суб-пикселей, при просчёте общего цвета для пикселя. Так как размеры фильтра (параметры Ширина или Высота фильтра) (то есть, плоскостное расширение, на котором производится учёт суб-пикселей) могут увеличиваться до четырёх пикселей, верхняя кривая на основе этого может быть значительно расширена. Соседние пиксели в своём большинстве при этом, видят аналогичные суб-пиксели и имеют приблизительно одинаковый цвет. Уровень резкости для показываемых рёбер или цветовых границ в таком случае является невозможным.

Ниже вы видите кривые для восьми различных фильтров и соответствующие примеры просчёта для них.

Если вы посмотрите на расположенные выше кривые, то определенно заметите, что некоторые из них (Митчел, Бокс и особенно Синк) расположены ниже нулевой отметки. Это означает, что при процессе рендера для соответствующих рёбер или линий будут просчитаны контрастные цветовые значения, которые вообще не встречаются в сцене. Это предназначено только для одной цели — увеличение резкости при показе рёбер или линий на изображении. При определенных обстоятельствах это может приводить к возникновению проблем (смотрите установку Обрезать негативные компоненты).

Выбор фильтра для большинства случаев не имеет воздействия на скорость просчёта.

Для анимации рекомендуется использовать более мягкие фильтры. Высокий уровень контрастности на рёбрах, в последующей анимации может приводить к созданию негативных эффектов — мерцанию изображения.

Назначить размер
Ширина фильтра [0.5..4]
Высота фильтра [0.5..4]

Высота или Ширина фильтра определяют количество суб-пикселей (просчитываются исходя из центра пикселя) которые должны учитываться при просчёте окончательного цвета для пикселя (смотрите это изображение).

При активной установке Назначить размер для параметров Ширина фильтра и Высота фильтра будет использовано идеальное значение, которое будет впоследствии также показано. Значения относятся к пикселю и значение 0.5, назначенное для обоих параметров, обозначает следующее: от центра пикселя будут учитываться суб-пиксели на расстоянии 0.5 от общего размера пикселя справа и слева, и 0.5 высоты пикселя сверху и снизу, то есть все суб-пиксели на поверхности пикселя. Высокие значения приводят к просчёту соседних пикселей, что приводит к снижению резкости для цветовых границ при окончательном просчёте рендера.

Обрезать негативные компоненты

Негативные участки функции фильтра могут быть обрезаны.

Как вы видите здесь, имеются некоторые фильтры (Митчел, Бокс и Синк), участки кривых которых расположены ниже нулевой отметки. Если вы устанавливаете активной установку Обрезать негативные элементы), в этом случае эти участки будут обрезаны. Для чего это необходимо? При использовании линейного процесса высокая интенсивность цвета и рендера 32 Бит могут приводить к созданию проблем при процессе композитинга (объединение составных частей изображения при использовании для этого каналов альфа).

Если на верхнем изображении вы посмотрите на два правых изображения, то речь при этом идёт о просчёте куба, который имеет назначенный для него материал с активным каналом свечения и активным фильтром Синк. Слева вы видите эффект с активной установкой и справа с отключенной установкой.

Интенсивность MIP [0..1000%]

Здесь вы определяете глобально масштаб MIP. Локальные установки материала (здесь вы можете также определить значение для параметра Масштаб MIP) при этом будут также учитываться. Участок диапазонов частот глобальной установки расположен в границах от 0% до 500%. При этом 100% соответствуют нормальной установке (стандартной), 0% исключает зависимость от расстояния для MIP или SAT проецирования, и например, 200% соответствуют двойному усилению проецирования MIP или SAT.

Вам необходимо значительно увеличить это значение в том случае, если вы используете текстуру высокого разрешения, расположенную плоско по отношению к камере. В этом случае функция сглаживания, склоняется в минимальной степени, производить показ непрерывных и постоянных линий, как линий имеющих видимые промежутки.

Альфа и Многопроходный.>

Учитывать многопроходный

Канал Альфа (предпроход преломления выглядел бы аналогичным образом) объекта позади прозрачного куба. Слева с отключенной установкой и справа с активной.

В определённых ситуациях не исключается возможность, что функция сглаживания не будет функционировать со своим привычным для нас качеством в каналах Альфа и Многопроходный. Это можете произойти, например, в том случае, если вы намерены производить просчёт структуры позади прозрачных материалов, на чёрном или почти чёрном фоне. В этом случае вам необходимо установить эту установку активной. Для большинства случаев имеет смысл произвести снижение значения для параметра Порог (Цвет).

Мелкие фрагменты

При таких сценах режим «Raytracer» производит более быстрый просчёт по сравнению с режимом «Scanline». На маркированных участках имеется высокое количество полигонов для одного пикселя.

С момента введения опции Рендер инстанция, имеется возможность просчёта высокого количества сложных объектов. Представьте себе сейчас такую ситуацию, на уровне горизонта в вашей сцене имеется дом, который состоит из несколько тысяч полигонов, но просчитанным имеет размер одного пикселя. Для более эффективного просчёта таких участков (а также участки с высокими значениями для SSS), имеется установка Мелкие фрагменты.

В программе Cinema 4D имеется два внутренних алгоритма при просчёте сцены, которые будут использованы автоматически, без вашего дополнительного вмешательства. Это так называемые режимы «Scanline» и «Raytracer». Последний может более лучше работать с изложенными выше установками, по сравнению с режимом рендера «Scanline».

Ну, в таком случае мы могли заявить, что система рендера «Raytracer» должна обеспечить необходимый уровень просчёта. К сожалению, он имеет недостаток, в предоставлении сглаживания более низкого качества, и для сцен с неадекватными решениями, является недостаточно быстрым. Именно поэтому программа предоставляет для нас дополнительную установку Гибрид, которая объединяет в себе лучшие направления из двух имеющихся стратегий рендера в программе. Проще говоря, при этом все участки изображения, на которых видимыми являются более, чем 50 полигонов для одного пикселя, будут обработаны на основе методики «Raytracer», в то время, как другие участки будут просчитаны на основе методики «Scanline». Стандартная установка Гибрид для большинства случаев является оптимальным решением. Методика Только Scanline является аналогом просчёта сцен по ранним версиям программы Cinema 4D (до R11.5). МетодикаТолько Raytrace должна использоваться только в том случае, если у вас имеется сцена как это было изложено выше.

В этом случае просчёт будет произведён быстрее по сравнению с методикой Гибрид (при более низком качестве сглаживания).