Render. Свойства Визуализатора. Вкладка Settings

Закладка Settings позволяет пользователям корректировать настройки визуализации относительно качества изображения. Здесь можно увидеть и некоторые дополнительные эффекты для ваших визуализаций, таких как Depth of Field, Motion Blur, Stereoscopic

Закладка Render Properties — вкладка Settings

Существует три основных настроечных поля, которые обеспечивают качество пикселей. К ним относятся: Antialiasing, Refinement Shading Rate и Refinement Threshold. Для создания наиболее качественного изображения, modo, обрабатывает множество крошечных частей пикселя, а затем усредняет получаемый результат. Тем не менее, чем так, раз за разом обрабатывать все изображение при помощи «грубой силы», modo выбирает наиболее логически правильный путь при создании изображения. Для сбалансированности качества и производительности, modo обладает такими качествами, которые позволяют определить каким областям изображения необходимо наибольшее количество сегментов выборки.

Antialiasing (Сглаживание)--

Antialiasing (Сглаживание): Самое верхнее поле — Antialiasing определяет процесс сглаживания и определяет количество сегментов, на которое будет разбит пиксель. Modo позволяет выбрать от 1 до 1024 сегментов на пиксель, все числа кратные 2 (1,2,4,8,16 и т. д. до 1024). Данные сегменты можно считать подэлементами пикселя; представить пиксель в виде квадрата, который может быть разбит на более мелкие квадраты. Если в поле Antialiasing установлено значение 8, то это значит, что пиксель разбивается на 8 элементов, каждый из которых обрабатывается по отдельности, а затем результат усредняется, чтобы в конечном итоге получить высокое качество пикселя. Так как это было бы дорогой тратой времени и излишним действием неоднократно обрабатывать каждый пиксель изображения, имеются дополнительные параметры контроля тех областей, которые требуют максимального количества обработок.

Antialiasing Filter (Фильтр Сглаживания): Эта всплывающая опция позволяет выбрать различные типы фильтров сглаживания изображения. Аntialiasing Filter определяет используемую модель, в процессе обработки пикселя.

Gaussian (Гауссовское) - значение, стоящее по умолчанию и подходит для большинства случаев, обеспечивая оптимальное соотношение качества и производительности.

Значения Box, Triangle, Catmull-Rom и Mitchell-Netravali являются дополнительными опциями. Catmull-Rom в отличие от Gaussian, создает более угловатые формы, в то время как Mitchell-Netravali больше подходит для проблемных муаров, созданных хорошими выборками текстур.

Environment Shading Rate (Частота Затенения Окружения): Этот параметр определяет примерное расстояние между выборками затенения измеряющимся в пикселях, используемый для окружения. Эта опция ещё известна как 'Coarse Shading Rate'. Более подробное описание.

Refinement Shading Rate (Частота Затенения Рафинирования): данное значение дает команду движку на то, как точно обрабатывать каждый пиксель, который находится в пределах Refinement Threshold. Во время обработки пикселя, он, во-первых, обрабатывается стандартным приложением Antialiasing, затем соседние пиксели тестируются в соответствии с Refinement Threshold. Если пиксель находится в пределах порога значения, то он является готовым и движок переходит к следующему пикселю, но если он отличается от установленного значения, то Refinement Shading Rate выбивает пиксель и он будет обработан в дальнейшем. В общем, данное значение выполняет функцию множителя размера пикселей, поэтому выставляя значение 0.5, мы разбиваем пиксель на две половины, что приводит к образованию 4 дополнительных элементов, а устанавливая значение 0.1, мы разделим пиксель на 10 частей и в итоге получим 100 дополнительных элементов.

Refinement Threshold (Порог Рафинирования): по существу, Refinement Threshold является величиной доступного отклонения от контраста, т.е данная команда определяет приемлемое значение контрастности между граничащими элементами. Установив в графе Refinement Threshold значение равное 100%, мы не получим никакого результата, так, как это повысит уровень яркости на максимальное значение 255 (наибольшее значение приемлемое для изображения в 24 бита). При значении в 0%, ни один из пикселей не будет находиться в пределах порога, тем самым улучшится качество всех пикселей. Процентная величина находится в пределах интервала от 0 до 255 единиц яркости, поэтому при пороговом значении 50% контрастность пикселей составит 128 единиц, в то время как значение в 10% приведет к контрастности между выборками в 25 единиц. Точно так же как и при обработке других показателей, можно заметить, что устанавливая низшие значения, мы улучшаем качество, но увеличиваем время для проведения расчетов.

Refine Bucket Borders (Рафинирование Границ Сегментов Памяти): из-за своей природы сегментов памяти движка modo, смежные пиксели в соседних сегментах памяти не могут быть использованы для решения вопроса о дальнейшей необходимости усовершенствования граничных пикселей, так как они либо еще не созданы, либо уже созданы и давно не активны. При активации функции Refine Bucket Border modo даст себе команду поместить все пиксели, находящиеся на границах в определенный сегмент памяти, который потребует улучшения.

Field Rendering (Поле Визуализации):

Действие опции Antialiasing наиболее наглядно заметно на геометрических гранях, например, для хорошего соотношения качества и производительности, в настройках можно указать значение 8, однако, при использовании таких эффектов как Depth of Field или Motion Blur, придется увеличить данное значение возможно и до 256 для получения наиболее приемлемого результата. Если вам кажется, что у ваших граней отклонена тень, либо грань преломлена, либо она отражается, методические или базовые текстуры изображения шероховаты (не гладкие), то в целях повышения качества граней попробуйте уменьшить значение Refinement Shading Rate или понизьте уровень Refinement Threshold. Некоторые эффекты не могут быть исправлены при помощи Antialiasing и Refinement. Это эфекты которые имеют свои настройки качества, например Blurry Reflection имеет поле для ввода необходимых данных качества от 1 до 1024. Такая же ситуация и SSS, когда качество эффекта улучшается повышением числа элементов Sample, которая находится непосредственно в настройках материала. Стоит всегда помнить, что чем больше производится вычислений, тем больше требуется времени для визуализации изображения.

Depth of Field (Глубина Резкости): во время визуализации в modo, в изображениях, возможно, регулировать глубину резкости (Depth of Field или DOF) путем активации соответствующей функции. Так же как и с настоящими камерами, эффект глубины резкости напрямую зависит от камеры F-Stop, которую можно активировать в меню Camera Items Properties. Уменьшение F-Stop приведет к увеличению глубины резкости. Так как глубина резкости становится более интенсивной, то соответственно может возникнуть необходимость в увеличении параметра Antialiasing для сглаживания любых возникающих дефектов изображения. Не смотря на то, что modo является лучшим движком при создании эффекта резкости, все еще существует возможность создания такого уровня резкости, при котором устранить искажения не представляется возможным. В таком случае, для улучшения результатов рекомендуется использовать программы 2D редактирования, например Photoshop.

Если же вы категорически настроены на то, чтобы использовать modo для визуализации DOF, можно сначала увеличить свое изображение по отношению к конечному разрешению, а затем уменьшить масштаб в редакторе изображений. Данная процедура называется Super-scaling, она позволяет улучшить DOF так же как и другие функции Antialiasing. Но легче и быстрее для сглаживания проблемных участков, будет использование фильтра Lens Blur в Photoshop (или его аналога), который будет работать в связке с буфером Z-Depth. Modo может создать Z-buffer и поместить его в канал альфа, где он будет использоваться только для такого вида эффектов.

В разделе Render пользуясь выпадающим меню Add Layer добавьте слой Render Output измените Effect на Depth. В свойствах Depth задайте глубину сцены в Maximum Depth что бы максимально увеличить значения.

Motion Blur (Размытие Движений): в реальности, камеры не останавливают движение, они захватывают небольшие фрагменты, приводя к тому, что движущиеся объекты смазываются в кадре. Этот естественный эффект Motion Blur, к которому привык наш глаз, может быть с легкостью смоделирован в modo. Активируйте соответствующий чекбокс, чтобы включить функцию Motion Blur. После этого modo станет отбирать временные промежутки до и после целевого кадра, чтобы впоследствии наложить друг на друга и создать эффект размытости. В зависимости от четкости эффекта или скорости движения в кадре, возможно, появится необходимость увеличить число сегментов в параметрах Antialiasing. Настройки Blur Length (Длинны Размыва), а также Blur Offset (Контраст Размыва) могут быть найдены в свойствах панели Camera Items Properties.

Stereoscopic: мы воспринимаем окружающий нас мир двумя глазами, предоставляя мозгу достаточно информации для объемного восприятия мира. Modo способно воссоздавать такие же 3D модели, но из-за используемых мониторов, которые дают всего лишь двухмерное представление о модели, это невозможно. Активируя в modo функцию Stereoscopic, позволит добавить эту недостающую информацию по объемности модели, путем создания двух дополнительных видов изображений, незначительно удаленных друг от друга (расположенных подобно нашим глазам), работая друг с другом, они восполняют недостающее представление о модели. После активации, созданные виды будут иметь соответствующие буквы L — для левого поля и R — для правого, для точного обозначения какой вид соответствует какому глазу. Настройки для Interocular Distance — расстояние между двумя камерами и Convergence Distance находятся в панели свойств Camera Items properties. Стоит отметить, что при активации функции Stereoscopic, создается два различных вида изображения, поэтому увеличится время визуализации. Если допустимо, то для визуализации с эффектом Stereoscopic рассчитывается только Irradiance Cache.

Ray Tracing (Трасировка Лучей)--

Shadows (Тени): активированная по умолчанию, функция Shadows дает указание modo визуализировать построение теней повсеместно как под воздействием прямых лучей. Под прямыми лучами подразумевается любой источник света, будь то Directional Lights, Area Lights, Point Lights, Spot Lights , Dome Lights, Cylinder Lights, или Photometric Lights. На освещенные зоны этот эффект никак не воздействует. Функция Shadows может быть отключена в свойствах светильника.

Reflection Depth (Глубина Отражения): modo визуализирует изображения посредством трассировки лучей, испуская крошечные лучи из линз камеры и наблюдая, с чем они столкнутся. Если луч сталкивается с объектом который отражает его, то он следует к другому объекту и так до тех пор, пока луч не найдет объект который не отражает его. Если же луч не найдет не отражающей поверхности, то функция Reflection Depth остановит луч бесконечного перехода от одной отражающейся поверхности к другой. Установленное по умолчанию значение в 8 отражений является наиболее приемлемым для большинства случаев, а также является хорошим компромиссом между такими параметрами как качество и скорость визуализации. В некоторых случаях может возникнуть потребность в увеличении значения данной настройки, с целью точного отображения всех отражающих поверхностей, также возможна ситуация когда требуется уменьшить заданное значение для сокращения времени требуемого для визуализации.

Refraction Depth (Глубина Преломления): Refraction Depth, также как и Reflection Depth определяется посредством трассировки лучей. Когда луч входит сквозь преломляющую поверхность с определенной прозрачностью, то он преломляется определенным образом и продолжает свое движение до тех пор, пока не столкнется с не преломляющей поверхностью или не будет остановлен значением функции Refraction Depth. Установленное по умолчанию значение в 8 преломлений является наиболее приемлемым для большинства случаев, а также является хорошим компромиссом между такими параметрами как качество и скорость визуализации. В случаях, когда имеется множество прозрачных поверхностей, может возникнуть потребность в увеличении значения данной настройки, с целью точного отображения всех прозрачных поверхностей, также возможна ситуация когда требуется уменьшить заданное значение для сокращения времени требуемого для визуализации.

Ray Threshold (Порог Лучей): В некоторых случаях, отображение всех этих преломлений и отражений луча приводит к трате дорогого времени. Что если иметь возможность устранять те лучи, которые мало или никак не влияют на конечное изображение, но на которые также тратится драгоценное время, как и на те лучи, которые необходимо обработать? Функция Ray Threshold действует именно таким образом. После того, как лучи инициированы, им предается определенное значение, которое может быть уменьшено, или увеличено при каждом отражении от определенной поверхности. Если значение луча ниже чем указанно в Ray Threshold, то modo в произвольном порядке решает погасить луч или пустить его дальше (пока не будет достигнут желаемый уровень резкости). Это «гашение» луча понижает общее количество и резкость визуализированных лучей, однако, имеет незначительное влияние на готовое изображение. Увеличение значения Ray Threshold приведет к ликвидации лучей, однако за счет качества изображения.

Minimum Importance (Минимальная Значимость): опция подчеркивает важность лучей, когда они используют набор образцов Antialiasing (Сглаживания). Значение по умолчанию 0%, в этом случае опция это количество образцов в наборе затенения, которое увеличивается общим количеством выборок в пикселе. Повышение минимального значения может использоваться для устранения артефактов, которые могут возникнуть при более качественном уровне визуализации, когда используется опция Clamp Colors, при этом время визуализации может быть существенно увеличено. При значении 100%, каждая выборка Antialiasing дает в качестве полный пиксель! 

Spectral Samples (Спектральные Выборки): при использовании функции Дисперсии в прозрачных поверхностях,  данная опция определяет количество лучей для визуализации. Чем выше количество лучей, тем более качественными будут расчеты дисперсии, за счет более длительное время визуализации. 

Несколько слов о шуме в стекле. Форум.

Шум в отражениях и борьба с ним. Форум.

Geometry (Геометрия)--

В modo часто используются модели с SDS/ Subdivision Surface. Уровень подразделений можно изменить непосредственно в свойствах Item Mesh. Иногда, что бы получить гладкую поверхность без «изломов», уровень подразделений нужно сильно увеличивать, что делает сцену тяжелой и неповоротливой. При этом время визуализации значительно увеличивается, так же как и нагрузка на память компьютера. Но можно пойти другим путем.

Первые две настройки расположенные в Geometry являются основными регуляторами моделей Subdivision Surface. Subdivision Surface — это средства создания плавной непрерывной сетки Mesh, которая во время визуализации основывается на прокси модели низкого разрешения иногда называемые Cage или Limit Surface. Обычно при непосредственном моделировании полигонами, поверхности представлены в виде «плоскостей», каждая из которых имеет вид крошечной плоскости, которые при взаимодействии составляют плавно изогнутую поверхность, но силуэт граней может восстановить плоскую природу модели. Обычным действием в такой ситуации является простое увеличение количества полигонов, но в тоже время следует четко контролировать их количество, чтобы модель не стала слишком громоздкой. Для SDS моделей, полигоны модели низкого разрешения автоматически делятся и улучшаются таким образом, чтобы в конце получилась органичная модель с плавными изгибами поверхностей.

В modo пользователи могут включить отображение любого объекта в виде SDS модели простым нажатием клавиши Tab. Большие значения сделают вид модели более гладким, сгенерируют много дополнительной геометрии, которая увеличит время обработки и визуализации модели. При активации настройки Adaptive Subdivision возможно отменить действие настроек в Mesh Item, касательно времени визуализации, тем самым позволяя пользователю на свое усмотрение контролировать все Subdivision Surfaces сцены.

Adaptive Subdivision (Адаптивное Подразделение): активация данной опции позволяет modo сглаживать геометрию в сцене в глобальном масштабе. Adaptive Subdivision разделяет длину грани.

Subdivision Rate (Частота Пдразделения): данная функция активна, если включен чекбокс Adaptive Subdivision, при этом все слои геометрии сцены будут адаптироваться под одно значение Subdivision Rate. Значением по умолчанию является 10 пикселей. Это означает, что modo подберет такой пороговый уровень для сетки, который будет ограничивать длину самого большого участка грани не более 10 пикселей (большинство значений будет меньше данной величины). Это очень полезно, так как это означает, что уровень SDS автоматически адаптируется под определенное расстояние в сетке, под величину масштабирования и т. д. Если вы действительно хотите минимизировать количество полигонов, вы можете в строке Subdivision Rate установить огромное число, например 1000. С другой стороны, если вы не хотите иметь граненые кромки в изображении, то есть возможность уменьшить число в данной настройке до 5 или ниже. Имейте в виду, что уменьшение числа в Subdivision Rate, приведет к дополнительным нагрузкам на системную память и потерям производительности.

Следующие пять настроек функции Micropolygon Displacement применяются для более детальной визуализации поверхности, когда используется текстура Displacement. Данные функции по своей природе похожи на Subdivision Rate, поверхности полигонов автоматически разбиваются и улучшаются рекурсивно, тем самым образуя микрополигоны лучшего качества, которые впоследствии смещаются, отклоняются от нормали полигонов в ту или иную сторону, базируясь на значении Grayscale и пользовательских настройках в Texture Locator. Это приведет к образованию невероятного количества деталей в модели, которые будет невозможно отобразить иным способом, чем используя текстуру Displacement. Работа данных функций подобна рельефной карте Bump. Но отличие заключается в том, что рельефная карта Bump при визуализации с близкого расстояния и на гранях будет исчезать, а функция Displacement является действительной геометрией.

Карты смещения Displacement могут быть созданы в modo, при помощи любого инструмента моделирования или во внешнем приложении и применены к объекту или просто применены в качестве процедурного текстурного слоя Shader Tree. Для лучшего результата, пользователям рекомендуется активировать SDS для поверхностей, к которым применяется Displacement. О эффектах в текстурах Texture Effects.

Micropoly Displacement (Микрополигонное Смещение): когда поверхность объекта имеет смещение Displacement заданное в Shader Tree, то данный чек-бокс будет активировать визуализацию смещения микрополигонов на общем уровне.

Displacement Rate (Частота Смещения): eсли активирована функция Micropoly Displacement, Displacement Rate задает количество микрозон, на которое подразделяется геометрия. Так же как и Subdivision Rate, Micropolygon Displacement обрабатывает и приспосабливает каждую грань полигона по отдельности. Расстояние от камеры до центра грани (фокусное расстояние) и разрешение визуализации используется для конвертирования величины Displacement Rate (в пикселях) в действительное расстояние в пространстве. Если грань длиннее чем эта величина и длиннее чем значение Minimum Edge Length, то она автоматически делится пополам. Эта процедура рекурсивно повторяется до тех пор, пока грань не будет удовлетворять данным требованиям.

Displacement Ratio (Соотношение Смещения): функция Displacement Ratio является противоположностью функции Displacement Rate. Установив значение равное 1.0, объекты собираются по единообразному подобию по всей поверхности, но при смещении больших областей, таких как например поверхность земли в кадре, где большая часть изображения лежит за пределами вида камеры, большинство полигонов теряется, занимая системную память. Displacement Ratio уменьшает количество смещенных полигонов за пределами вида камеры; чем больше число, тем больше уровень сжатия полигонов. Помните, что отражающие и преломляющие свойства объектов будут все равно активны, даже за пределами вида камеры, поэтому, большие значения в данной настройке могут приводить к искажениям вашего изображения.

Minimum Edge Length (Минимальная Длина Ребра): каждая грань сетки будет обрабатываться до тех пор, пока полигоны не будут удовлетворять значениям Displacement Rate. Если не управлять данным процессом, то все может выйти из-под контроля и привести к нелепому количеству полигонов. Функция Minimum Edge Length точно соответствует своему названию. Она задает минимальное значение длины грани полигона. Как только размер грани удовлетворяет значению минимальной длины, то деление грани сразу же прекращается. Это простой и эффективный способ контроля количества полигонов в вашем изображении.

Smooth Positions (Сглаженные Положения): когда поверхность разделена на микрополигоны, начальные положения вершин микрополигонов лежат на криволинейной поверхности, базирующейся на действительных гладких нормалях вершины. Поэтому, если вы начнете построение с правильной не SDS сферы, то построение будет начато с гладкой сферы, а затем к ней будет применен эффект смещения текстуры. Также вы можете использовать данный эффект как альтернативу функции Subdivision Surfaces, стоит всего лишь применить эффект смещения текстуры, значение которой равное нулю (несмотря на то, что результирующая поверхность будет отличаться от SDS, она будет проходить через начальные вершины). Способность отключать сглаживание, означает то, что исходные положения микрополигонов будут точно лежать на плоских поверхностях исходных полигонов. Выполнив такое на примере не делимой сферы (non-Subdiv Sphere) приведет к тому, что разграниченные области будут выглядеть граненными. Причиной введения данной функции явилась необходимость выключения эффекта сглаживания при использовании карты смещения (Displacement Map) созданной функцией (object-to-object baking), впоследствии расстояния на карте измеряются, основываясь на исходных полигонах не многочисленных объектов и не сглаженных полигонов.

Displacement as Bump (Смещение как Бамп): когда эта опция включена, modo будет использовать все карты Displacement, как карты Bump, делая более детализированное изображение с использованием меньшего числа подразделений для достижения результата. Это хороший путь уменьшить нагрузку на память при визуализации сложных сцен в сочетании с меньшим количеством Subdivision Rate.

Indirect LOD (Косвенный LOD): когда эта опция включена, modo будет рассчитывать копию геометрии с меньшим разрешением, исключительно в расчетах Indirect Lighting (Непрямое Освещение) сокращая нагрузку в расчетах GI (Глобального Освещения), однако при этом может быть использовано немного больше памяти, так как две копии геометрии будет храниться в памяти одновременно.

ПРИМЕЧАНИЕ: Геометрия, импортированная из программ CAD, с высоким, плотным содержанием треугольников не очень подходит для применения к ней карт Displacement.

Другие темы по настройке визуализации в modo:

Render. Команды Визуализации. Параметры.

Render. Свойства Визуализатора. Вкладка Global Illumination.

Render. Свойства Визуализатора. Вкладка Frame.