2015/03/02

Vlado談V-Ray的現況與研發走向

V-Ray提供的工具ply2vrmesh可將PLY格式的模型轉成.vrmesh格式

原文: V-Ray: Vladimir Koylazov reflects
作者:fxguide /  Mike Seymour
導讀:Hammer Chen

這篇是fxguide專訪V-Ray教父─ Vlado先生,關於V-Ray現況與未來策略走向的文章。內容很長所以這裡不做逐字翻譯,僅分享個人內容理解與導讀,對V-Ray的現在與未來有興趣者可直接閱讀原文

- 第一段就說V-Ray是以達到視覺上正確且讓專案在期限內完成為優先再考慮物理精確性,後面會談到skin shader皮膚材質,在開發上也是一樣的哲學。

- V-Ray的開發策略是盡可能支援格式,尤其是開放架構的格式,讓這套渲染軟體變成一個平台,而不僅僅是算圖器而已。因此你可以看到它支援越來越多格式(例如 OpenVDB, Field3D , PLY).,在各3D軟體上(例如Modo、Sketchup、Blender)都可見V-Ray的外掛。個人認為這是很聰明也很正確的開發策略,畢竟就僅僅讓功能比其他渲染器強大,可能過一兩年後就被某某新興的渲染器趕過。支援許多不同的3D軟體可以養出很多用戶,彼此之間又可以交流,讓整個銷售的利基很穩固。 目前V-Ray已經不僅僅是個人用戶在使用,中型公司亦用在專案上,可見V-Ray這幾年來策略走向的正確。

- Vlado先生也承認,讓V-Ray功能多樣化的副作用是不能讓重點功能凸顯,介面雜亂變成問題,因此在V-Ray 3.0改善了這個問題,預設的介面是精簡的不會嚇到新用戶,但進階用戶還是可以將詳細的選單打開。

- Vlado先生提到去年獲獎的Eric Veach先生其1997年的論文對有效計算Monte Carlo路徑追蹤的貢獻,甚至開發出雙向路徑追蹤的算法(bi-directional path tracing ),這個功能你可以在V-Ray 3.0的新增功能找到。

雙向光跡追蹤的比較:單向,雙向,雙向加上點合併(vertex merge)功能,Brute force + Light cache

- 接著Vlado花了一點篇幅談無偏差算圖器(unbiased renderer)。目前的趨勢是,盡可能地物理精確,用較少的偷吃步,而這需要更有效的計算方法。這裡提到一個計算雙向追蹤(註:過去的V-Ray都只是單向追蹤)的技術叫做 VCM,另一篇的fxguide有提到。個人認為這個技術還在開發,速度雜訊還是問題,但相信是V-Ray開發的一項重點,能夠讓算圖更物理精確,更寫實。(雙向光跡追蹤功能已在V-Ray 3.0中可找到,請見筆者前篇VRay 3.0 Beta Review實測報告)



- 有了更有效率的brute force算法有何好處? 可以與V-Ray特有的Light cache功能結合使用,Light cache對於室內光線反彈有其優勢,搭配brute force使用可以減少brute force產生的雜訊,而brute force可以增加光線反彈的精確性,兩種方法搭配互補。這樣的應用不僅僅對室內空間有用,對頭髮算圖也很有幫助。



- Vlado花了很多時間談皮膚。若是物理精確的參數,對藝術家來說並不好好用。所以在開發上要發展簡單易用,但是視覺上又是合理的。Chaosgroup希望開發出一個皮膚的修正檔,讓你對整個人頭套用單一的材質但是最終人臉的效果看起來寫實,因為這樣比較容易使用。皮膚材質跟汽車烤漆材質有個共同的問題,就是鏡頭距離(特寫或是遠距拍攝)會有不同效果,這類材質在設計的時候要考慮到這個問題。例如近的時候看的到人臉的毛孔,汽車烤漆上的細微反光碎片。皮膚測試影片請點這裡

- 對特大模型的支援,我想這是讓電影特效產業會接受V-Ray的關鍵之一(例如ILM)


- GPU計算與VR虛擬實境。VR是趨勢,Chaosgroup投資了美金兩百萬在Nurulize公司。以下影片展示了用GPU即時渲染頭髮的效果,速度非常驚人,影片請點這裡 (完)


[延伸閱讀]


2015/02/24

V-Ray 3.10修正檔即將改善GTR BRDF


原文:Improvements to the GTR BRDF
作者:https://labs.chaosgroup.com
編譯:Hammer Chen

V-Ray 3.10新增了在V-Ray材質中可以使用一般化的Trowbridge-Reitz(generalized Trowbridge-Reitz,GTR)反射BRDF的選項(當其高光尾部衰減,highlight tail falloff參數變成2.0時 BRDF就會相當於GGX BRDF)。但是,初版的功能導入材質具有某個缺陷,當低的高光尾衰減與高的光澤度(glossiness)數值似乎會呈現發光 (glow)的效果,如上圖那樣。

這是因為我們對於所有的尾衰減(tail falloff)數值使用了相同的陰影遮罩函數(shadowing-masking function) ,即便是這種狀況只會在當衰減職等於2.0的時候才會產生。這些材質不只是有發光的傾向,而且算圖時雜訊便多。這兩個問題同時發生時的材質,例如布料會變得『有趣』,所以我們想要修正這個問題。


下一版的更新版(見上圖),我們修正了這類材質的算圖,藉由針對所有可能的高光尾衰減數值,計算更精確的陰影遮罩函數,這會讓BRDF材質變得更加物理合理(譯者註:或可稱物理精確)且減少這類材質的雜訊。

(譯者註:
請見   Sergey Shlyaev的文章,以下節錄
...GGX是微表面(microfacet)的材質模型,對於表現表面燈光的反射極為成功,簡單來說GGX就是像Blinn一樣的shader,只是GGX還要比它更酷十倍!GGX是根據Trowbridge and Reitz兩人發表的分布模型而來的,這個微表面模型跟Blinn或Phong比起來,具有較銳利的峰(peak)與更長的尾。Vray 3已經提供GGX的功能了,你可以在VrayMtl的Reflection找到這個選項。

相同的光澤度,ggx的細節比blinn要多

ggx細節表現

 Blinn與Ggx細節表現

相關公式請見:Specular BRDF Reference


[相關資訊]


2015/02/23

Realflow常用參數筆記


筆者這兩年做了幾個Realflow的案子,很多關鍵參數幾乎每個案子都需要類似的設定,而這些參數往往是流體美感的關鍵。製作流體經常就是在細節過多,與細節不足之間,模擬時間與專案時程找到平衡。為了加速將來製作效率,以下把參數做筆記:

1. 由3ds max <=>Realflow之間的檔案交換,重點是要確保自3ds max輸出的SD file尺度跟Realflow中是吻合的。以下是個人習慣設定,其他軟體如Maya可能會有不同。


2. Emitter的尺度,我會依照標準的circle emitter為基準。不要過大也不要過小,這樣可以確保每次專案模擬,參數可以沿用。

3. Emitter的流體動態產生的細節。增加內聚力(Int Pressure)與外聚力(Ext Pressure)可以讓粒子產生更多細節,當然流體細節最重要的還是要有模型撞擊:

4. Resolution與Density要等倍提高,這樣Particle Mass粒子質量才會恆定為1,這兩個數值通常要夠高才會產生足夠的細節。

5. Minsteps可以根據專案提高或是減小,提高可以減少粒子模擬亂跳,減小可以讓模擬時間縮短。改變FPS Output可以產生慢動作的流體,有時候會用到。

6. 生成的mesh因速度而被拉扯,可由Speed stretching參數達成,可以讓流體的mesh增加更多細節表現:

7. 由粒子生成的Mesh,其polygon size預設定是自動根據場景大小決定的,若是不滿意可以手動調整:


[延伸閱讀]


2015/02/19

VRay Adaptive sampling自適應採樣官方圖解

原文:V-Ray 3.0 for 3ds Max Help / Adaptive sampling
翻譯:Hammer Chen

概述

V-Ray是個自適應採樣(adaptive sampling)的算圖引擎,意思是當V-Ray需要計算某數值,例如某個像素的顏色或是從表面反射的光線, V-Ray會根據場景的狀況,採用不同數目的採樣計算該數值。 V-Ray的自適應採樣的演算法很直接, 任何需要多種採樣的影響, V-Ray都會先計算小數目的採樣,然後如果採樣的變異數(variance)太大的話, V-Ray就會提高採樣數目 直到結果夠好。

V-Ray所需要的採樣大致上可以分成1. 影像採樣(image samples)與 2. 材質採樣(shading samples) 。影像採樣直接與構成最終影像的像素數值有關:包含了景深與動態模糊效果; 材質採樣會影響到模糊反射(glossy reflections) 、全局照明(global illumination) 、區域光...等等。 V-Ray在這兩種狀況都提供了自適應採樣(adaptive sampling)的功能。上圖展示了在給定的像素內,光線或是材質可能的一種採樣方式。

對與那些必須要自適應地採樣數值,具有某種V-Ray允許的最低數值的採樣,以及最高數目的採樣,以及雜訊閥值控制在最小與最大之間有多少採樣會真的被計算,最小採樣之所以需要是因為,如同在每個自適應演算法裡面,V-Ray's DMC採樣器需要收集一點某數值的資訊,這樣才能據此做出假設進行判斷。

Mandatory samples必要的採樣,Adaptive samples 自適應採樣

關於影像採樣,這三個數值:最小採樣、最大採樣與雜訊閥值,是直接由用戶來指定的 。VRaySampleRate render element可以直接顯示哪些採樣真的有進行計算,以百分比顯示最大數值的比例,但是材質效果例如反射模糊、區域光 GI,如果個別指定會太大龐大。為了簡化設定, V-Ray允許用戶指定最大數值的採樣。針對燈光、 材質可以使用不同的細分數值(subdivs) (雖然重要性採樣 (importance sampling)可能會根據預期的分佈數值來修改最大數目)。


  1. 雜訊數值是透過DMC雜訊閥值(DMC noise threshold)對(燈光 材質 與GI)做整體的修改。最小的採樣是用一個固定數值來直接控制,這並不是不好的作法,但並不表示增加材質的細分(subdivs)就一定能改善材質的品質,這也跟用戶常見的反應有衝突(譯者註:大部分的用戶都以為把subdivs提高,材質的模糊反射或折射的雜訊就會減少)
  2. 最小數目的採樣可以用最大數目的採樣的百分比所指定,這個方法確保了增加細分(subdivs)數值保證可以達到更好的品質,但是如果最大數值的採樣太小,難以據此提高,這表示自適應採樣演算法就沒有足夠的資訊來處理這些採樣,這個演算法無法正確地運作。


V-Ray DMC採樣器(sampler)結合了上述兩種策略:用最大數值決定實際的最小採樣數目,這兩種策略是由DMC min  samples parameter與DMC adaptive數值來控制的,一旦最小採樣的述植被採樣, DMC sampler就會繼續進行更多採樣, 直到達到所指定的雜訊閥值(noise threshold) 或者最大採樣數目達到了。

請注意:為了取消任何材質的自適應採樣, 請將DMC adaptive的數值改為0.0

內建的DMC calculator計算機

V-Ray 3.10版本開始,VRayMtl 材質與VRayLight都內建了『DMC計算機』, 展示了當特定的材質效果在當前算圖設定下的採樣數值。 這些數值會根據用戶調整算圖緝獲是材質/燈光的設定時,自動更新數值。


DMC計算機展示了每個反鋸齒影像(AA image sample)採樣所將採取的最低與最大材質採樣, 以及整體的每個像素的最小最大材質採樣。(譯者註:請見上圖紅色框框的部份)


[延伸閱讀]


2015/02/18

VRayScatterVolume材質功能詳解

原文:VRayScatterVolume
翻譯:Hammer Chen

概述

VRayScatterVolume材質是VRay 3.0中專門設計製作以蠻力法(brute force)計算SSS的材質。 這樣我們能夠得到無偏差(unbiased)的材質效果。用法是先用VRayBlendMtl然後把VRayScatterVolume丟到基礎材質(base material)中,這樣讓你可以產生複雜的次表面散射效果的材質,而鍍模材質(coat material)建議設定為透明或是帶有折射的VRayMtl材質。為了獲得最佳效果,建議你的鍍模材質要勾選影響陰影(Affect Shadows)的選項,這樣光線才能夠容易穿透進去。




屬性

  • overall color 整體顏色 控制材質表面顏色
  • sss color 表面下的整體顏色
  • scatter color 材質內散色的顏色。這個顏色越亮會讓材質的光線更散射,看起來更透光。越暗的顏色,會讓材質更加像漫射(diffuse)材質。
  • scatter radius 散射半徑  控制光線在材質中散射的程度。數值小材質就散射較少的光線,看起來就更加漫射(diffuse) 。數值高材質就更加半透明感。請注意這個數值永遠以公分為單位,材質會自動轉換到場景單位,根據當前的系統單位來決定。
  • phase function相位函數  數值介於-1.0 ~1.0之間。決定光線在材質中散射的一般方式。這有點像是材質表面的漫射(diffuse) 與清晰反射(glossy reflections)的那種關係,但是相位函數控制在體積內的反射與透射率(transmittance) 。數值為0.0表示光線在各個方向都均勻地分散(等向性散射,isotropic scattering) ,正值表示光線的分散是以光線來源的方向(正向)為主,負值則表示相反的方向。大部分含水的材質(例如皮膚,牛奶)是正向散射 ;硬的材質如大理石多為背向散射。這個參數大部分強烈影響物質的單次散射的部份。正向數值會減少單次散射的部份,負值則會讓單次散射更加明顯。
  • bounces反彈  這個參數控制光線在體積內的反彈光線個數目
  • Subdivs細分 這個參數控制次表面散射的品質。數值低算圖快,但雜訊多;反之則雜訊少,算圖久



範例 相位函數
這些圖片(請見頁首的圖片)展示了不同相位函數參數影響體積內的光跡追蹤。紅色箭頭表示光線透過體積,黑色箭頭表示光線散射的方向。

V-Ray之父Vladimir Koylazov自己的測試影片:




[延伸閱讀]
VRay SSS2 參數調整技巧

以VRay 3.0進行unbiased無偏差算圖

VRay 3.0 Beta Review實測報告

2015/02/17

如何讓算圖有相片寫實感( photographic)


原文:THE PHOTOGRAPHIC LOOK (BBB3viz)
作者:Bertrand Benoit
翻譯:Hammer Chen

業界的藝術家似乎都在追求一個矛盾的目標: 一方面要用電腦做出不可能的東西,另一方面又想要複製真實的世界。大部分時候藝術家追求創作藝術, 這個藝術像真實的東西,或者至少要是合理的。

為了要達到寫實,需要很多步驟。從收集參考圖、到建模、到燈光、場景物件。為了達到相片級的寫實, 又是更高層次的東西, 比較專注在最終的外觀。 這點就是我本文的重點,回應許多讀者來信問我怎樣達到最終寫實影像的問題。

請注意這篇不是後製教學。儘管最後會談到後製, 還是有很多上游步驟跟後製一樣重要,確保你在算圖進行後製能夠達到最佳品質。

相片級寫實是一個永遠還有更高層次的目標, 我不認為我有達到這個最終目標。 但這激發我的興致, 以下我分享幾個技巧,有些是實際的,有些是比較抽象的。

向攝影師看齊

以下許多技巧都跟把數位軟體當成相機模擬器一樣的概念,特別是算圖與後製軟體,用的都是攝影語言。 例如曝光、景深、視角等等。但是在軟體的世界裡面並不像真實相機那樣受到物理法則侷限,因此為了要達到照片級寫實的結果, 我們必須要『重現』這物理先天限制, 這實行起來會有點困難。

達到照片寫實的效果,並不是只要接受攝影學上的物理先天限制, 而是要用攝影學作為你的標竿。 正確來說,要針對你要做哪種類型的攝影,你就必須要以該種攝影作為參考 跟自然並不同。 攝影的本身並非『自然』, 攝影是跟鏡頭、膠卷與感光元件有關。 這些都會造成”扭曲” 。重現這種扭曲,就可以產生你要的『寫實』效果。

所以透過這些操作,手邊有攝影參考照片,隨時觀察讓你可以確保朝正確的方向製作,即便是在建模與材質階段, 要做出寫實的效果就是跟這些透過鏡頭的最終效果有關。

讓你的世界真實 

照片寫實是要靠詐騙與戲法達成,目的就是要讓觀察者相信看到的和實際他們看到是不同的東西,你的目的是要產生影像的幻覺,讓影像好像是”透過鏡頭” 看到的。為了要幫助你的數位世界盡可能地和真實世界同,首先就是要讓尺度正確。

當我們觀看一張照片時,我們潛意識地獲得了很多場景的資訊 這包含了精確的場景尺度、 環境霧、拉長的陰影、景深 ,這些都是讓我們判斷這是玩具模型或是城市場景的線索。例如移軸縮時攝影現場街道,其運作原理就是將這種線索,愚弄我們讓街景看起來像小人國般。

如果我們根據真實場景建模、光線的衰減、景深,就會很接近真實的攝影效果,你不需要刻意造假。例如,在這廣景鏡頭下深的景深的霧氣,傳達了空間的壯碩感。


這不是一篇材質教學,但關於材質的幾點還是值得說說。差的材質會破壞場景的寫實性,產生完美的材質需要時間,可能有很多書探討製作材質 (例如我推薦 Grant Warwick的VRay教學 ) 但是還是有些幾本技巧你可以學,這跟材質與顏色有關。

基本上你必須要小心不要把任何顏色的數值設定的太接近RGB的最大數值255。不論是顏色或是材質都該避免,指的是個別顏色:紅色、 綠色、 藍色通道不可達到255。過大的RGB數值會讓加重你算圖器的負擔,增加算圖時間,且算圖結果會不寫實。過飽和的顏色,同樣地, 你也不該使用全白會是全黑,因為這兩種顏色不會在真實世界發現。純黑會吸收所有的光線, 純白會讓所有顏色反彈。以下數值供您參考: 我大概用180, 180, 180最為白色,最多也不要超過200。

如果你在diffuse通道終使用貼圖, 你確保RGB數值沒有超過。 通常我會先在Photoshop中去飽和度, 你可能還需要微調貼圖讓其更吻合場景, 特別是飽和度。 例如本例中, 樹使用不同葉子貼圖, 有些我增加了色溫, 讓整體更加吻合。

確保燈光寫實

寫實的規範也該涵蓋到燈光、 天光。 天光或是太陽光比室內最亮的燈泡還要亮很多。 請記住, 當設定頂照光(dome lights)或是柔光補光, 如果你設定了寫實強度的天光, 人造光與室內光源 室內外的光源一起在畫面中的話, 你很難算出跟你眼睛看到那樣的畫面。

我常聽到室內外算圖工作者有過度曝光的問題。當他們使用真實世界的太陽或是天空強度, 渲染室內設計場景。事實上, 這跟攝影師會遇到的問題一樣, 高對比的狀況。 電腦算圖的優勢是,我們可以渲染出高動態範圍的影像, 有足夠的色階讓我們在後製處理或是回復過曝的資訊。

即便是這樣, 在室內場景從窗外看到戶外, 還是會過曝。 完美的光照或許是美術眼光的目標 但會讓你覺得不夠相片寫實。 以下展示了是內外光照的平衡, 室外過度曝光且帶點藍色光線 (在室內添加了兩個Norsouth softboxes, 幫助平衡照明)


寫實的光線強度還有另外一些理由: 非寫實的設定 (例如過亮的光線配合過暗的攝影鏡頭) 材質會變得不準確或是難以預測。 例如, 如果你設定過高的反射材質, 因為過高所以你鏡頭必須要調暗, 如果你依賴材質庫, 真實世界的光照才能確保材質能夠正確地渲染出來。 我自己的模型庫的材質都是根據真實世界的尺度建造的。

將攝影機設定真實

這部份很簡單, 如果你使用V-Ray或是其他有提供物理攝影機的算圖器, 請使用這類的攝影機 ,確保你能使用真實的光圈、曝光與iso數值。

物理攝影機對你燈光設定很有幫助。如果你不確定藍天或是陰天的亮度應該要多少才正確, 如果你架了真實的攝影機, 用全自動的方式攝影, 那你在軟體裡面用的物理攝影機就採用真實相機裡的設定來拍照, 以此為起始點, 微調天光的強度, 直到接近你照片的天空強度。 就這樣很輕易地推斷出天空的強度。正確地選擇攝影機會影響到你影像的氣氛。 你可以模擬不同類型的相機與格式, 你可以玩玩底片版尺寸(film plate size) 變形或是焦散形狀。在下圖中變形的焦散與淺景深造成了影像的電影感。

像攝影師一樣拍照

儘管場景看不到的地方我們不建議你去建模,如果專案時程很趕, 知道哪些看不到就不去建模 可以節省很多時間。

縱然如此, 我還是喜歡盡可能地把整個場景都建出來。 理由是這樣我可以自由自在地在場景中瀏覽, 找到好的角度, 專業的攝影師就會這樣做 (這時候用V-Ray RT特別好用, 如果你還是得節省時間, 省略建模, 在確認放置攝影機角度前, 請確保場景的規劃是精確的 )

能夠有比較好的自由度也是為什麼我喜歡把場景的3D物件都見出來。 我反對用平面貼圖(例如窗外的樹用一個板子加上貼圖帶過) 這樣可以確保你在虛擬場景中拍照的東西透視感都是正確的, 諷刺的是, 不吻合的透視感不但是爛算圖的特色, 也常在糟糕的工作室攝影見到, 看起來很假真的是致命傷 (Nothing shouts “fake” quite as loudly.) 最後,當你在場景中找尋最佳拍攝景度時,請確保構圖符合攝影感。想要刻意展現你的建模多厲害是造成構圖錯誤的主因,例如過分特寫你的模型或是用不合裡的廣角鏡取景, 會讓辛苦建的3D場景最後的畫面失敗。 先想要你希望觀眾看什麼很重要, 除了特寫以外, 細節能讓豐富您的攝影, 但細節並不是整個影像的焦點。

像攝影師般, 你也可以使用輔助光源、補光燈球、柔光罩,幫助你照明場景,或是添加高光效果。 試試不同透視, 切換單點或是雙點透視, 看看哪種對於表現你主體比較好。

例如以下強烈的水平或垂直線 1/3取景、 精確的景深...等等元素讓以下圖片寫實

相反地,兩點透視或是缺乏焦點的畫面會讓影像顯得失敗

這篇不是講構圖入門的文章,但還是別忘了攝影相關的東西作為參考, 你可以發現很多構圖、照明、建築物、 室內攝影等等知識,談到構圖Archdaily是個很棒的靈感來源。

算圖設定與影像格式

我的算圖設定是用試誤法學習而得,還有很多難以改掉的習慣。這個方法對我很管用,對你可能也有用, 但可能不是最完美的, 這也跟你想要達成的畫面有關或是跟你場景的特性與解析度有關。

我一開始會用LWF(線性工作流程),這是唯一能夠達到自然的燈光衰減方法,特別是室內設計算圖。 線性工作流程能夠確保室外燈光充滿了整個室內角落, 而不需要額外提高光線強度, 產生過度曝光或是超亮雜點等等問題。我的色彩映像表(color mapping)類型都用線性加乘(Linear Multiply) 把Gamma數值設為2.2 ,在VFB中勾選sRGB按鈕選項。

很多視覺化藝術家喜歡用Catmull-Rom反鋸齒濾鏡, 能在算圖時產生銳利的效果, 但是即使你用很棒的相機鏡頭,大的感光元件,也很少能產生100%的銳利畫面。 大部分都會在邊界有點模糊, 不管是因為鏡頭或是數位相機的避免摩爾紋的濾鏡, 都是這樣。

模糊濾鏡, 例如Area濾鏡, 就能重現這種效果。 一般若是4K算圖我都會把數值設定為2個像素 。如果解析度提昇, 這個數值還要再更高, 這個讓所有的CG邊柔和化, 讓算圖的物件能夠融合的很好。

這是百萬像素的相片放大100倍, 是用好的50mm定焦鏡頭拍的,請注意邊緣的柔和效果


這是4K算圖, 用2px area濾鏡算的,並不很模糊,但並沒有強化邊界。如果你要銳利化, 建議你在後期做會比較好


最後,不用使用算圖器中的clamp選項,且不要勾選sub-pixel mapping選項 (如果你沒勾選不會增加你太多算圖時間,通常也不會) 這可以確保你最終影像是以32位元EXR格式儲存,帶有最多動態範圍。基本上,你會得到一張HDR影像, 你可以把它視為一張帶有許多不同曝光數值的照片。

順便一提,使用萊恩哈德色彩映像表(Reinhard color mapping) 類型的濾鏡,讓你得到更搶眼的畫面,因為在高光的區域保有更多不可見的細節,但是這樣會傷害你影像的動態範圍,嚴重影響你在後製調整的自由度。這些高光的細節,當你用線性加乘觀看時,細節好像消失了,其實並沒有消失, 你可以在動態範圍的影像中,用後製的方式讓細節顯像出來。接著我們就帶出了後製...

後製

後製有很多迷思, 這並不是達到寫實的祕密, 也不是非常複雜。 因為我在3D裡面做了很多 (跟後製與2D手繪相比) 。大部分的狀況, 我的後製都相對簡單, 但我還是得說好的、細微的後製, 能夠讓好的算圖結果推向寫實的境界, 但是後製並不能救回爛的算圖。如果你覺得3D原始算圖結果不好 ,後製之後也很難變好。 所以在後製之前, 請確保你的3D算圖是夠好的。

一直以來我都用很多種工具來後製影像。 最近 我很愛用Random Control’s ArionFX這個Photoshop濾鏡, 原因是它是唯一我發現支援32位元影像的。 Photoshop很少支援HDR影像, 而Magic Bullet PhotoLooks也差不多,如果影像解析度超過2k就會產生奇怪結果。

我喜歡ArionFX的第二個理由是它是替CG藝術家所設計的 (RC公司製作Arion 讓其成為無偏差的算圖器, 而PhotoLooks是比較美術的工作) ArionFX也具有攝影的概念, 你可以控制曝光、白平衡、 多種反應曲線, 讓你最終影像看起來像用攝影鏡頭, 更有類比(底片)的感覺。

ArionFX讓你了解為什麼你該使用未去頭尾(unclamped)的32位元顏色,例如, 當你使用動態範圍的影像, 就能產生真實的光暈與耀光效果, 可很微妙, 亦可明顯。 而且會考慮到影像的輝度(luminance)資訊,這表示光暈與耀光效果看起來就會像你真實拍照那樣, 而不是用造假出來的 。你可以用ArionFX來決定影像中哪個地方亮到需要增加光暈與耀光, 這軟體也會用到你眼睛無法在LDR螢幕上看到的資訊來處理影像。

這張算圖展示了寫實的耀光 (這張不是使用ArionFX)

效果要做的微妙比較好。 大的光斑與光暈是美感的選擇, 但也是爛光學鏡頭的結果。 照片寫實並不表示你該讓影像看起來是用玩具相機拍出來的。 再次強調,用眼睛看參考照片能給你好的引導。

用32位元影像的另外一個優點是當跟線性工作流程一起用的時候給你很多空間在後製來調整影像的曝光, 而不會失去太多細節。例如我習慣算圖算的暗一點,來加速算圖時間,然後在後製的時候提昇亮度, 且不會損失太多品質。 ArionFX有內建Reinhard color mapper讓你重現高光中的細節。

色差現象能激發某種狂熱。 這是在影響高對比的地方發生紫色、紅色、黃色的彩色邊界效果 。紫色跟數位相機的感光元件的侷限有關, 而色差現象主要跟所有的顏色不會聚焦在相同的點有關,, 導致顏色因為不同波長透過鏡頭而被分離。 這種衍射 (diffraction)常見於低品質的光學鏡頭, 常在照片的邊緣看到, 特別是廣角鏡頭。

再次強調, 某些專案適合用不好的光學鏡頭, 但是大部分並不適合。 相反地,即便是最好的鏡頭, 在高對比的地方, 某些光圈會有某種程度的色差。 要放大到100%才看得出來。 一點點的色差, 讓你的算圖看起來相片。 我的建議是: 要讓肉眼幾乎看不見,只有在100%放大才看的見比較好。 理想上, 要讓觀眾感覺的到,卻又無法指出哪裡有色差。

以上是用高品質50mm定焦鏡拍出來的 10百萬像素的色差現像


模擬出相同的效果 要放大到100%才看得出來

Photolooks, ArionFX, PTLens 與 Lightroom這四套軟體都能產生好的、微妙的色差 現象。 但是很難給你一個實用的數值, 因為這跟算圖解析度、 對比有關。 很不幸這需要試誤才能找到最佳的數值。



[延伸閱讀]
伽瑪校正與線性工作流程

The Science Of CG 渲染背後的科學

2015/02/12

thinkingParticles控制位置產生波動效果

最近在測試用tP製作波動效果,基本上就是自中心點讓粒子在Z軸上下移動,最終的效果像水波擴散開來的效果。在Cristian Pop先生所寫的教學How to Create a Dancing Particle Effect using 3ds Max and Thinking Particles,裡面的方法是用黑白貼圖控制粒子的位移,這個方法比較不能用在通用的地方,因為粒子必須要自某平面(帶有UV)才能使用。

因此我改用以下, 先用PSearch觸發自中心擴散(在中心點放一個dummy,然後keyframe Radius)

粒子被PSearch選中後,丟到下一個群組(Near),用Point3對其Z-Value設key

因為Position Operator是選Added,代表當粒子在中心範圍被激發後,其位置會沿著Z軸位移,這樣就做出通用的波動效果,彈性也比用texture map的方法好。


[延伸閱讀]
Rayfire與thinkingParticles整合

thinkingParticles的Timer設置

thinkingParticles Timer的設置觀念

商業軟體評論機構G2 Crowd 發布2015年CAD產品報告AutoCAD拔得頭籌

G2 Crowd 所發布的2015年冬季一般用途CAD報告評比表


【2015年02月11日 , 臺 北 】全球 3D 設計、工程及娛樂軟體領導廠商歐特克公司(Autodesk, Inc.)甫於去年12月歡度成立32周年紀念,近期歐特克設計與文件軟體AutoCAD又於領先的獨立商業軟體評論機構G2 Crowd所發布的ㄧ份報告中脫穎而出,榮獲一般用途CAD產品領域最高總分。

這份報告以方格圖式(grid-style)呈現並藉由不同的項目來評比各種CAD軟體,將這些軟體以四個不同等級來區別:領先者、表現優異者、競爭者、以及利基者。其中,AutoCAD以87分拿下領先者等級的第一高分,而列於領先者等級的第二高分產品總分為79分。

根據G2 Crowd的使用者意見,AutoCAD取得高客戶滿意度,同時根據市占率、供應商規模和社群影響性的多方評比,該軟體亦擁有高市場能見度,綜合上述因素讓AutoCAD贏得了最高總分。高達85%的使用者給予AutoCAD產品4或5顆星的等級,更有73%的使用者認為AutoCAD正朝著正確的方向發展。

此外,AutoCAD LT3ds Max也在G2 Crowd Grid報告中被列入競爭者等級的評比。AutoCAD LT是設計與繪圖的便利工具,能以較低的成本提供全套AutoCAD產品中許多功能強大的2D繪圖功能。

同時,3ds Max也獲得了大多數評比者的肯定,被視為喜愛的3D彩現和動畫平台,並讚揚此產品的強大功能。此產品的彩現功能獲得98%的高滿意度,比平均滿意度的61%高出許多。

2015年冬季一般用途CAD報告(Winter 2015 Grid for General-Purpose CAD)的評比是根據G2 Crowd截至2015年1月14日所收集到的使用者評分與社交媒體數據所統計出來的。廣泛的數據來源反映出這份報告的代表性,能實際呈現軟體使用者的普遍想法,而不是個別分析師的主觀意見。

若要檢視Grid報告的更多詳情,並得知更多有關方法論與評分的資訊,請下載完整報告:https://www.g2crowd.com/categories/general-purpose-cad 。

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關於歐特克
歐特克致力於協助人們想像、設計及創造一個更美好的世界。無論是專業設計人員、工程師和建築師,抑或是數位藝術家、學生和業餘愛好者們,皆可以利用歐特克軟體盡情釋放其創造力,並解決各種重要難題和挑戰。欲瞭解歐特克的更多資訊,敬請瀏覽歐特克公司網站或於Twitter上關注@autodesk。

歐特克與施耐德電機合作促進當代建築生命周期管理


歐特克與施耐德電機合作,共同促進當代建築生命周期管理的實踐


【2015年02月11日 , 臺 北 】全球 3D 設計、工程及娛樂軟體領導廠商歐特克公司(Autodesk, Inc.)與全球能源管理專家施耐德電機(Schneider Electric)日前宣布簽署合作備忘錄(MOU)。根據此協議,施耐德電機和歐特克將合作提升現在基於建築資訊模型化(BIM)技術的建築生命周期管理實務。

根據MOU協議合作內容,兩家公司將找出能彼此互補強項的方法,讓建築物能從設計和營造,乃至於營運與生命周期結束的整個過程都更具節能效率。這項合作也將包含能源管理、建築物自動化與控制,以及工作區(workspace)管理等領域的新款解決方案和服務。

雙方將共同合作,把施耐德電機在電力傳輸、能源和建築物管理解決方案的專業能力,與歐特克以BIM技術為基礎的設計與營造軟體方案結合在一起,包括Autodesk RevitAutodesk BIM 360

現今建築物消耗全球約40%的能源、25%的水、40%的資源,同時更排放約三分之一的全球溫室氣體(GHG)。住宅與商用大樓消耗約60%的全球電力。然而,建築物也為大幅降低溫室氣體排放量帶來了最大的潛力*。朝數位BIM流程移轉並透過提供更佳的敏捷性與長期永續性,將是建構節能家庭與建築的重要ㄧ環。

BIM流程從建立智慧3D模型開始,以便能擷取、探索和維護建築物資料,並用於規畫、設計、營造和營運。在整個建築專案中,模型內的資訊都維持協調與一致性,並能支援模擬、分析以及協作功能,以便制定更好的決策。

施耐德電機策略與創新部門資深副總裁Jean-Luc Meyer表示:「建構永續、高效能建築物的任務是從建立涵蓋設計、營造和營運的全面性建築生命周期開始,並因應快速改變的商業與企業需求。此次的合作宣布是基於施耐德電機數十年來在建築管理領域的整合性作法,可節省能源、降低資本支出、減少營運開銷,並提升整體商業績效。此外,我們看到了數位化建築專案生命周期所具備的龐大潛力,也相信與歐特克的合作將能推動營造產業深入且長期的轉型,為每位使用者帶來更高的價值,並為克服能源挑戰做出貢獻。」

歐特克資訊模型暨平台解決方案資深副總裁Amar Hanspal表示:「歐特克多年來一直積極推動永續建築的設計與營造,一部分是透過為客戶提供BIM工具,協助他們可快速進行有效的能源分析。建築物的營運與維護階段可為建築物業主長期改善能源效率帶來絕佳機會;我們很高興能與施耐德電機合作,共同探索如何為市場帶來全新的解決方案,以提升整個建築生命周期的能源效率。」

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關於施耐德電機
施耐德電機為全球能源管理專家,營運地區逾100多個國家,為多元市場區域提供整合性解決方案,在眾多市場均位居領導地位,涵蓋能源管理基礎建設、工業暨機械設備製造、非住宅型樓宇管理、資料中心與網路,以及住宅等。施耐德電機全球擁有超過15萬名員工,並於2013年創造高達240億歐元的銷售額,致力為客戶提供安全、可靠和環保的能源,並同時提高效能與產能,該公司亦積極協助個人及組織 「善用其效‧盡享其能」。

關於歐特克
歐特克致力於協助人們想像、設計及創造一個更美好的世界。無論是專業設計人員、工程師和建築師,抑或是數位藝術家、學生和業餘愛好者們,皆可以利用歐特克軟體盡情釋放其創造力,並解決各種重要難題和挑戰。欲瞭解歐特克的更多資訊,敬請瀏覽歐特克公司網站或於Twitter上關注@autodesk。

Voxel8與歐特克發表全球首款3D電子元件印表機

Voxel8與歐特克在CES共同發表全球首款3D電子元件印表機


【2015年02月11日 , 臺 北 】全球第一台多重材料3D電子零件列印機的開發團隊Voxel8宣布,其首款產品Voxel8開發者套件(Developer’s Kit) 現已在其官網www.voxel8.co開放預購。獲得Braemar Energy創投資金支持的Voxel8團隊也同時宣布,已與合作夥伴歐特克攜手開發Project Wire新款設計工具,可用於Voxel8平台上列印3D電子裝置。在雙方的通力合作下,Voxel8和歐特克可協助設計師與工程師列印出包含嵌入式電路的3D電子零件,這也是有史以來的第一次。

Voxel8研發出全球首款可列印電子元件的3D印表機。圖片提供/Business Wire。

Voxel8開發者套件將包含桌上型3D電子零件印表機、導電墨水匣、PLA線材(filament)、建模軟體和軟體支援。透過將熱熔解積層法(Fused Filament Fabrication,FFF)列印頭與導電銀墨水列印頭結合在一起, Voxel8桌上型3D電子元件印表機因此具備可同時列印兩種材料的功能。Voxel8開發者套件將於2015年稍晚限量出貨。

為了強化這項技術,Voxel8正與歐特克合作展開Project Wire,這是一個針對3D列印電子零件所開發的Spark設計工具。Project Wire是歐特克積極開發的新款設計工具,可為電子裝置和3D列印玩家提供裝配零件與3D繞線的能力。

歐特克技術長Jeff Kowalski表示:「我們非常興奮能與像Voxel8這類型的公司合作,因為他們確實擴展3D列印應用的範疇。透過直接在3D列印流程中採用導電墨水,我們開始能製做出一旦列印完成便可發揮功用的電子裝置。」

Voxel8創辦人暨哈佛大學Wyss生物啟發工程教授Jennifer A. Lewis博士表示:「Voxel8是我們實驗室超過十年在功能材料、列印頭和3D列印流程方面累積的研究結晶,其中包括了17項專利技術。我們的工作已為Voxel8的發展奠定基礎,為多重材料3D列印帶來革命性的改變。為了實現我們的願景,我們已網羅具備在先進材料、精密硬體、智慧軟體與設計等專業能力的跨領域團隊人員。」

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關於歐特克
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