2009/06/30

VRay RT即時算圖引擎

mental ray, Finalrender, Brazil, Vray...任何一套算圖軟體, 其實專案有很大的一部分是消耗在調整燈光強度與材質效果. 執行專案有個特性是 燈光, 材質是會交互影響的 往往問題是燈光調好了 材質還要在微調一下, 反之亦然; 如果這時候再加入另一個參數----曝光控制與白平衡...那又會花更多的時間來來回回調整材質與燈光配置.

Autodesk 3ds Max軟體自2008版本開始就在即時算圖方面下了功夫, 3ds max 2008版本支援realtime shadow與Mentalray physicalsky可以即時顯示在背景, 對於調整燈光陰影很有幫助; 3ds max 2009則是進一步支援realtime IES燈光效果 對於建築室內裝潢表現十分有用; 到了3ds max 2010又增加了Realtime AO, softshadow的功能(如下圖), 不過這類型的即時算圖, 應該是稱為hardware rendering主要是靠顯示卡計算的, 會有以下三個缺點:
  1. 必須要有好的顯卡支援 通常是跟晶片配合shader language
  2. 用即時算圖算出來的效果 與傳統算圖引擎算出來的效果沒辦法完全一樣
  3. 必須要搭配特殊材質設定才能正確地表現出質感 (ie: mental mill的材質球)
一個角度來看, 某些產業最終照片級的效果並不是重點 重點反而是調整的過程 能夠讓客戶(或是工業設計師ID) 即時反應與修改. 於是市面上便推出了數種即時算圖的軟體 請見以下比較表:

HyperShot

Artlantis Studio

Linceo VR

Rendition

VRay RT

支援 HDRI

Yes

No

Yes

Yes

Yes

支援GI

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

Reflection

Yes, Raytrace

Yes, Raytrace

No, only the reflection map

Yes, Raytrace

Yes, Raytrace

Refraction

Yes

Yes

No

Yes

Yes

以材質作為光源

Yes, 但是是透過隱藏的功能

Yes

No

Yes

透過VRaylight材質球

支援毛髮表現

No

IES燈光支援

Yes

3S效果

No

No

No

Yes

No

曝光控制效果

Yes

DOF景深效果

Yes

No

Yes

Yes

Yes

提供材質

Have

Have

Have

Mental Ray shaders

支援大部分VRay材質與maxmap

可編輯模型

Yes

Yes

Yes

No

Yes

支援格式

3DS, FBX, OBJ, SKP (SketchUp), 3DM (Rhino), Pro / E, SolidWorks, STEP, IGES

3DS, FBX, OBJ, SKP (SketchUp), GS1 (Arc +), DWG

3DS, OBJ, WRML, 3DM (Rhino), STEP, IGES

MI (scene file exported 3DMAX, Maya, XSI, and some others)

直接在3ds max當中使用, 不需要轉檔

適用產業別

能夠與CAD-software有很好的交換

建築與室內

3D視覺化產業

支援多核心

Yes

Yes

Yes

Yes

Yes

特殊功能

模擬真實天光

可用來產生動畫

CPU-based的計算, 不需要特殊搭配顯卡; 可透過網路算圖利用多台電腦進行即時運算

製表人: Hammer Chen; 參考自俄文網站CASKET CAR2NER'A

因為工作的關係能夠第一時間拿到Choas Group VRay RT這套軟體, 以下是相關測試資料供網友參考:
如上圖, VRay RT在使用上相當簡易, 你只要在ActiveShade將算圖引擎設定為VRayRT即可, 但是要注意的是, Production render的算圖引擎還是要定為VRay, 至少要SP3版本才能夠與VRayRT搭配使用. (註: VRay RT目前支援3ds Max 9, 2008, 2009與2010版本)

VRay RT介面上並沒有太多選項可以讓你選; Trace depth, GI depth可以調小一點 這樣算玻璃等折射材質會快一點 不過不建議去動它; Show statistics顯示統計資訊, 讓你可以知道計算多久了; 另外這裡你還可以看到vrscene export輸出vray場景檔 (跟mental ray獨立版有點類似的感覺)

VRay RT到底是靠怎樣的原理 讓它可以算的如此飛快? TensSun兄這篇文章似乎透露了一些端倪:
...在之前看到RT的展示影片時
大概就能看出他是用lightcache演算法
RT很像是把lightcache變成被動技能
再做一些最佳化之類的...
既然是利用lightcache計算的, 那當然也具有lightcache的某些缺點: 比方說計算bump map效果不明顯, 必須使用VRay材質球 (註: 使用其他材質球有時候沒辦法即時更新效果或是顯示貼圖), 動態模糊可能計算不正確...等, 請參考作者之前寫的"Vray的全局照明(Global Illumination)演算法原理與比較" 裡面有詳細說明.

儘管如此, VRay RT仍然是相當不錯的即時算圖軟體 因為它可以直接整合到3dsmax裡面 不需要轉換模型 燈光; 也不需要套用特殊材質. 導入VRay RT到既有的工作流程當中 幾乎不用再做特殊的設定就可以看到即時算圖的效果. 以下是一些實際使用的範例(場景檔取自VRay簡體書籍的範例光碟)

如圖, 透過VRay Physical camera, 可以像玩單眼那樣調整光圈, 快門, 白平衡與景深 (註: 與其它算圖引擎不同, 這裡如果改變f-number也會影響到景深效果). VRay RT還有個特性就是continues rendering 持續的計算, 在active shade畫面中如果你不去動它, VRay RT會自最粗略的品質開始計算 然後越算越細, 永不停止. 所以如果你把Active shade的解析度設定為2k的話 或許在經過20分鐘的計算後, VRay RT的計算結果就可以當做最終的效果圖(Production render); 而Chaos Group所強調---VRay RT與VRay是共用計算核心的, 就是這樣的概念.

VRay RT在經過1.2秒, 32.7秒, 1分2秒, 2分8.5秒後的算圖效果. 可以看到在點擊Active shade的瞬間就可以看到間接照明與景深的效果, 隨著計算時間增加品質越趨細緻.

VRay RT在經過1.5秒, 32秒, 2分2.7秒後算出來的效果. 上圖SONY HDV打了一盞HDRI光源, 兩盞VRay light. 對於工業設計等商品, VRay RT幾乎在30秒內就能算出產品的光線變化與質感表現了.

VRay RT在經過2.3秒, 55.6秒, 2分40秒算的室內表現圖. 上圖是一個典型的室內設計場景, 共打了5盞area lights與數盞omini lights; 有經驗的都知道area light的陰影最漂亮也最寫實 但是需要花很多時間計算. 除了複雜的燈光外, 場景中還有需多反射模糊的木紋 玻璃桌几上的玻璃杯等需要消耗大量計算的物體.

整體而言, VRay RT用起來的感覺是很實在的, 它算出來的效果幾乎跟原廠在一年前發布的兩段影片(汽車與室內設計)是一樣的, 不像某些軟體會在預告片裡面加油添醋. 對於ID工業設計表現而言這套算圖引擎幾乎是必備的工具 幾乎可以即時(大約有幾秒的等待時間)看到材質/光線效果; 對建築室內表現而言 適當的最佳化場景還是必要的 (在測試大塊燈光 材質時 可以先把一些小物件隱藏起來 加快VRay RT的計算) 由於可以即時看到area light, vraylight material, IES燈光, 模型面數較少的展場公司應該能夠把這套當作與客戶溝通的工具 用法變的很像Maxwell Multilight那樣的感覺了. 總結VRay RT特點:
  1. CPU-based
  2. use same core with VRay
  3. continus rendering

[相關資訊]


2009/05/13

3DAliens Glu3D專訪中文翻譯

者序: 這篇文章翻譯自CGArena網站對於3Daliens公司的兩位員工做的採訪, 一位是程式設計師Santiago Redondo, 另一位是軟體測試員JESUS PEDROSA. Santiago Redondo這位老兄也很有趣 他是Next Limit的前員工 從這家公司的歷史也可以知道他們公司出的產品都跟blobmesh這類表面生成的軟體有關聯 (例如已經停止開發的metaReyes); 筆者曾經一度以為Glu3D可以做到像Realflow一樣的效果 因為Santiago是realflow的前程式設計師 但是實際測試後還是Realflow效果比較真實. 但是Glu3D能直接掛在3dsmax當中使用是真的很方便 也就是為什麼我之前會拿它來製作雞蛋與子彈的特效. 以下文章對流體有興趣的人參考:

----以下文章翻譯自CGArena網站----
原文連結請點這裡

以下專訪Santiago Redondo



請自我介紹一下?
嗨,我的名字是Santiago Redondo, 我今年三十八歲,我是個電信工程師。我在2003年創立3dAleins公司。在公司我負責寫Glu3d的程式撰寫, 這套外掛可應用於流體模擬當中(for 3ds Max或Maya) 。

你怎麼會想要寫Glu3d這套外掛的 ?
是。1997年當我在一家西班牙公司REM Infografica工作時, 我們應用到SPH formalism這套技術時, 就有製作流體粒子這樣的想法了,REM Infografica就是那家當初研發metaReyes, clothReyes, NPR外掛的公司. 我當初測試程式碼的時候,就是在那家公司做的, 當時的執行長是Javier Reyes Moreno (譯者註: 原來Reyes這個字就是這樣來的啊!)。在1998年的時候, 公司團隊領導與我還有其他人等,離開了REM Infografica, 成立了一家新公司叫做NEXT LIMIT. NEXT LIMIT延續了在REM Infografica時期的流體計畫 而且把這流體叫做RealFlow. 然而公司沒有人有這套軟體的版權:雖然我對RealFlow這項計劃貢獻了百分之33 % ,我沒有版權,因為版權被另外兩個共同創始人登記在他們的名下。經過三年的不斷研發,我被NEXT LIMIT解僱了。我失去了在公司的所有的權利且不能參與公司的計劃,後來經過一段鬥爭事件後(a period of mobbing actions),我不得不賣掉我的公司股票。

一年後,我決定寫一套全新的流體外掛。就是現在的Glu3D 。是從2002年初開始的。Glu3D裡面每一段程式碼都是全新的。不是從RealFlow裡面抄襲過來的 。這是一套能整合在3dsmax和Maya當中的一套流體模擬引擎; 他是根據與RealFlow一樣的概念--- SPH formalism ,但不同的是, Glu3D是全新的UI,它能完全整合到3D軟體平台中。

當他們知道我創辦了一家新公司,Next Limit就跑來告我,他們控訴我說我盜用realflow的原始碼。經過三年的法院訴訟,比較過了兩套軟體的每行原始碼,法院得到的結論是---Glu3D是一套全新的程式,跟RealFlow沒有關係 。

您能否能談談Glu3d的核心技術 ?
Glu3D採用CFD演算法SPH - Smoothed Particle Hydrodynamics,用來計算粒子間的相互作用。你可以用Google查到很多面的資訊。SPH是一種以粒子, 根據流體性質,如密度,壓力等在3D空間中的採樣狀況。流體性質可以根據3D空間的任一點的粒子採樣樣本的內插值所得到。一旦粒子動畫計算完成,你就可以根據粒子產生polymesh, 以達到視覺化的目的。SPH的原始演算法發明者,已簡化在3D環境的問題。Glu3D會隨著SPH演算法的簡化來演進。

你在研發Glu3d遇到最大的挑戰是?
Glu3D的研發目的是要能提供3D藝術家一套簡化複雜物理運算來達到流體動畫的效果。其他商業軟體都是在3dsmax, Maya以外的獨立程式(譯者註: 意指realflow) 如此會讓整合到場景中會很麻煩。大部分人喜歡在家煮菜:用戶喜愛直接在3ds max(或maya)裡面直接進行流體運算內。我們嘗試以這個角度來方便用戶。

請問將來glu3d會有什麼新功能 ,您還會開發glu3d讓其支援Softimage與Houdini?
我們有計劃提供其他3D軟體的外掛支援。 XSI是其中一個。除了glu3D以外還會開發其他軟體 ;例如PWrapper :可以將粒子生成表面(譯者註: 類似blobmehs)。

你能告訴我們Glu3D的開發團隊 ?有多少人參與這個計畫,參與者的背景?
目前,只有兩個人參與Glu3D的開發:Jesus Pedrosa和我。其他人則是以合作的方式參與開發。我們已在3D產業有很長一段時間。將來,我們會擴充團隊成員。

滿分是10分 你如何評價Glu3D這套外掛?
嗯, 9分
你想對CGArena的讀者說些什麼呢?
CGArena的讀者你們好。我希望glu3D對你們工作有幫助。

**** **** ****

以下專訪JESUS PEDROSA
你能談談你自己與你的家人嗎?
這問題真難,我通常不談我自己: )

我是一個30歲年(嘆息聲)從Galicia來的傢伙,Galicia位在西班牙西北方。我第一次接觸電腦動畫是在很小的時候 使用的是8位元的Spectrum +2。那個時候我開始做用圖形創作videotext,後來我改用個人電腦來創作,那時我整個人就沉迷於3d studio 與 Animator Pro。然後windows作業系統出現了,伴隨著3dsmax與其他東西。

請說明一下什麼是Plug-in Designer,你個工作內容是什麼?
我很早以前就開始當Realflow的beta測試員 經過了很多年因。我完全知道在開發流體工具時哪些是好的設計 哪些是爛的想法,所以多年來我就常常會把我的idea給Santi參考。

請問目前有哪部電影有用到Glu3d?
雖然3Daliens是一個小公司,Glu3D的品質已被許多大公司認同 比方說Blur, Troublemaker, CafeFx, Sony等. 我知道,Glu3D被用在電影罪惡城市--- Troublemaker Studios 與CafeFx這兩家工作室採用 (這兩家公司都試用過RealFlow, 不過後來他們都選用Glu3D) , 電影立體小奇兵:鯊魚男孩與岩漿女孩“Sharkboy and Lavagirl”的製作公司CafeFx與Blur Studios(他們也拒絕了RealFlow) 。還有更多的電影都有用到Glu3D,但是我們不知道片名,因為有些大製片廠不喜歡替小公司宣傳(譯者註: 因為3Daliens是一家小公司),在採訪的時候, 他們只會說 “我們使用Maya來這製作”(但實際上在製作的時候他們有買我們公司的產品) 。Glu3D被ㄧ些大公司如Weta Digital, Digital Dimension, Encore Hollywood, Frantic Films所採用,  全世界還有很多其他公司也有使用Glu3D。

如你所知,網路上盜版下載對很多軟體商構成重大威脅,你會怎樣做來拯救Glu3d呢?
我們相信,如果軟體寫的夠好 會讓公司賺錢的話 他們就會買軟體。我們知道,盜版是永遠阻止不了的 ,不論你加了Starforce, FlexLm, C-Dilla等等保護機制都沒有用, ...駭客遲早會破解,你的合法客戶會浪費很多時間在處理授權機(譯者註: 點頭)。我們認為,還有一個更重要東西是不能被駭客破解或Emule 或BitTorrent:那就是好的軟體支援。

無論晝夜 我們的服務對於SOHO或公司都提供很棒的服務 修正bug…等。我想這就是我們的工作最寶貴的地方,而讀者的來信就證明這點:
我不會想要去用Real Flow來製作流體效果。就我實際看到的,我認為Glu3D比Real Flow更適合我們的需求。這似乎跟Real Flow有接近的功能,而且還能直接在3ds max環境裡面使用的優點(這點我們已經跟Next Limit講過很多年暸他們就是不聽! ) 。此外,Glu3D的客服之優,好到破表。很顯然,我們認為Glu3D研發團隊有真誠的心想要讓Glu3D成為一個偉大的產品,Glu3D研發團隊總是願意聽取建議,讓軟體變得更好。能用到這樣熱心團隊所研發的產品真是令人欣慰。

我確定至少10個案子裡面有9個案子我們有用到PWrapper這套外掛(這個東西用在製作血濺效果很適合) 。 PWrapper真的很贊而且比其他metaballs類型的功能還要快。
我真的很希望你們公司業務能更好。你們的產品比競爭對手好但是卻缺乏資源與機會來證明這點,真令人難過ㄚ。如果Glu3D沒有繼續研發 真的會很可惜。 “
Kirby Miller
Blur Studios

請問你的嗜好?
我很喜歡電影。說真的,我有一台BenQ的高解析度投影機。我花了很多時間在看片子,有些是HD有些是怪怪的片子。我最喜愛的電影:銀翼殺手(Blade Runner),Fear and Loathing in Las Vegas,異形,Donnie Darko, Oldboy, The Fellowship of The Ring (extended), Usual Suspects,驚奇四超人, Yojimbo, Annie Hall, Apocalypse Now與 Fight Club。

我還會研究了電影和電視製作,因為我不僅對特效感興趣。現在,我會跟朋友製作ㄧ些短片,我相信這個年代應該很多人都會自己拍片。我有是位電腦怪胎,我會去參加demoscene 派對 然後常常更新最新軟體 玩遊戲,我也很喜歡閱讀,主要是小說,但也會讀古典文學(希臘,中國的等) 。

你認為5年後你會變成怎樣?
我希望我能繼續參予軟件設計和特效製作,但坦白說,我對電影特效的部份越來越不感興趣。我希望參與電影製作,希望跟從創意的角度來做。

請問要怎樣連絡你?
請到以下網址( http://www.3daliens.com/glu3D/forum2 ) ,我的個人的詳細聯絡方式(電子郵件, MSN的ICQ和雅虎都在上面)

滿分是10分 你怎樣評價Glu3D?
老實說,我會給8分 。 Glu3D很易於使用,價格又便宜。功能部分是可以更強大,我們一直在努力改進,優化和增加新功能,但請記住,我們只是一家只有兩個員工的小公司 缺乏強大資金支援。我可以保證的是,當我們從大要到更多資源時,我們將基於”簡單好用”的理念開發更多小工具。

您想跟CGArena讀者說些什麼?
開始使用Glu3D 吧!試用版具有完整的功能 (譯者註: 但是會有浮水印),如果你能用我們軟體創作出好效果我們會免費給你正式軟體授權。如果你能做出測試效果引起網友熱烈回應的話 我們也會免費給你一套Glu3D,拍個手吧...朋友!

[相關連結]

Making of Bullet hits an egg (發表在Evermotion網站)

2009/05/11

[唱歌學日語]尾崎豊 - OH MY LITTLE GIRL



崎豊, 據說是位傳奇人物. 這首歌剛聽到的時候就覺得好聽 於是想查查那句 "おまりろが---" 到底是什麼意思? 結果竟然是英文 "Oh my little girl", 真是暈倒! "おまりろが---" 這句一再一再地呼喊 畫面中彷彿見到櫻花片片落下 感傷稚嫩的愛情... 
(以下中文翻譯參考自網路)

----以下為歌詞----
歌名: OH MY LITTLE GIRL
詞曲: 尾崎豊

     さ   まちな     きみ

こんなにも騒がしい街並に たたずむ君は

在如此喧囂的街道上站立的妳

         さむ  な    おんな こ

とても小さく とても寒がりで 泣きむしな女の 子さ

是多麼細小、怕冷而愛哭的女孩

まちかど    くじ

街角のLove Song 口ずさんで

一邊哼著街角的Love Song

        ほほえ

ちょっぴりぼくに微笑みながら

一邊對我淺笑

こご からた      きみ くじ

凍えた躰 そっとすりよせて 君は口づけせがむんだ

冰冷的身軀悄悄地靠攏 期待著深深一吻

        あたた

Oh My Little Girl 暖めてあげよう

Oh My Little Girl 給我溫暖

             あい

Oh My Little Girl こんなにも愛してる

Oh My Little Girl 這麼的愛你

Oh My Little Girl

ふたりたそがれ あたよ ある

二人黄昏に    肩寄せ歩きながら

Oh My Little Girl 二人在黃昏並肩漫步

          はな

いつまでも いつまでも 離れられないでいるよ

直到何時 直到何時也不會和妳分離


きみ かみ な         きみ み
君の 髪を 撫でながら ぼんやりと君を 見てるよ

一邊輕撫你的秀髮 一邊凝望著心不在焉的妳

あま こえ むじゃき わら   うで つつ  きみ

甘えた声で  無邪気に 笑う ぼくの腕に包まれた君を

以甜美的聲音在天真地笑著 被我雙手緊緊擁抱著的妳

        おでき きみ

Oh My Little Girl 素敵な 君だけを

Oh My Little Girl 只有完美的妳

Oh My Little Girl こんなにも愛してる

Oh My Little Girl 這麼的愛妳

Oh My Little Girl

つめ かぜふたり からた ぬ

冷たい風が 二人の躰すり抜け

Oh My Little Girl 寒冷的風在我倆身邊擦過

          はな

いつまでも いつまでも 離れられなくさせるよ

直到何時 直到何時也不會被分離

         あたた

Oh My Little Girl 暖めてあげよう

Oh My Little Girl 給我溫暖

Oh My Little Girl こんなにも愛してる

Oh My Little Girl 這麼的愛妳

Oh My Little Girl

ふたりたそがれ あたよ ある
二人黄昏に   肩寄せ 歩きながら

Oh My Little Girl 二人在黃昏並肩漫步

          はな   ちか

いつまでも いつまでも 離れないと誓うんだ

直到何時 我誓言直到何時也不會和你分離

----歌詞結束----

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