Tutorial: V-Ray translucent plastic material

by Hammer Chen
(3D model kindly provides by Lien Ying-Te)

1. two layers of materials. One provides SSS effect, another add highlight and reflection on top.

Physically-Based Rendering物理為基礎的算圖

原文 / Basic Theory of Physically-Based Rendering
作者 / Jeff Russell
編譯 / Hammer Chen

物理為基礎的算圖聽起來很令人興奮。大體來說 已經變成即時算圖的趨勢了。這個詞已經被曲解 ，大家有點搞混它原本的意思。 簡單來說， 包含了很多東西， 而且要看狀況來說。 這種答案讓人不滿意 ，我決定自己來解釋PBR到底是什小，與其他舊的算圖方法有和不同。這篇文章是寫非工程師（對象是藝術家之類） ，也不會提到任何數學或是程式碼！

物理為基礎的材質系統與之前的作法最大的不同在於光線與物體表面的細節表現，材質的威力已經夠先進 讓你可以捨棄掉就的近似值方法 過去的老方法也代表了某種藝術表現 因此工程是與藝術家必須要理解這些改變的動機到底為何

漫射與反射（Diffusion & Reflection）
常常被稱作漫射與高光。 這兩個名詞表示基本的表面/光線互動。 大部分的人都能通俗地理解但不知道物理上的差異。當光線撞擊到物體表面， 有些會反射， 也就是反彈。 以表面法線相反的方向前進， 這樣的行為就像球在牆上反彈一般。平滑的表面具有鏡子般的外觀， 高光通常表示這樣的效應， 這個字來自拉丁語的『鏡子』

不是所有的光線自表面反彈。通常有些會穿透物體內部，光線可能被物質吸收 (通常會轉變成熱）或是在內部散射。某些散射光可能會彈出表面後面， 又變成了肉眼或是攝影機可見的光線， 這樣稱為散射光（Diffuse Light）， 次表面散射（Subsurface Scattering） 都表示相同的效應。

散射光的吸收或是散射通常會因為波長的不同而有很大差異， 因此給予了物體顏色（例如：如果物體吸收大部分的光線， 但是散射藍色， 那麼物體看起來變會是藍色) 。散射通常是很平均的混亂， 因此被認為是往各個方向， 與鏡子有很大的不同。 如果用逼近的方法的材質通常只需要一個輸入反照率（albedo） 是個顏色，表示不同顏色的光線的比例會散射出物體表面。 散射顏色（Diffuse color）是其同義詞。

Tutorial: V-Ray honey material

by Hammer Chen

The honey liquid was sim with PhoenixFD and rendered with V-Ray 3.4. Air bubbles were also sim with PhoenixFD. Here is my material setup. For the color mode you can use "sub-surface color + scatter radius", but I found "Scatter coefficient + fog color" are a little better:

V-Ray 3.4 for 3dsMax 新增功能列表

編譯 / Hammer Chen

以下列出我認為重要的新增功能。完整版請見官方清單或Lele的這篇介紹。最大賣點除雜訊器(denoiser)則可參考這篇介紹。

●針對3ds Max 2017
- 開始支援新的Physical Material
- V-Ray RT支援MultiTile, ColorMap
- VFB:開始支援HiDPI scaling
●VRayDenoiser 除雜訊器 ：導入新的render element 提供除雜訊後的影像結果
- 可利用硬體加速
- 算圖完成後還可以調整除雜訊的參數
- 漸進式算圖（progressive rendering）支援定期除雜訊
●vdenoise.exe:新的命令行除雜訊工具 可用在單一影像或是動畫序列混合
●添加refraction filter bake element
●自動減少攝影機之外的頭髮與displaced/subdivided幾合體的細分 如此可以減輕場景記憶體的負荷
●V-Ray RT GPU: 支援Orthographic camera
●V-Ray RT GPU:支援對程序性noise的bump
●VRayAerialPerspective: 添加filter color的選項
●VRayStochasticFlakesMtl: 新增對textured flakes的支援
●VRayTriplanarTex:新增隨機模式"By particle ID"/"By instance ID"

VRay 3 SP4新增功能的簡易介紹

原文 / V-Ray 3 SP4 in a nutshell
作者 / Emanuele Lecchi
編譯 / Hammer Chen

很快速地看過別人還看不到的V-Ray更新清單，真是夢寐以求的享受。我想分享一下過去六個月的成果與即將發佈的內容。你應該已看過我前一篇的除雜訊功能，因此我省略這個部分。

• LightCache 光快取功能 這個V-Ray用戶長期以來的夥伴，也提昇了許多。現在在計算方面有顯著地最佳化，並維持精確性 （根據測量的結果的確如此）。對於那些帶有複雜材質的場景， 會有顯著地速度提昇，因為可以利用光快取來將其外觀的近似值轉成GI 射線， 而完全不需要進行材質計算。當然， 這樣的近似值必須要確保結果跟以前是維持一樣的根據場景的狀況 使用這個新增功能在不需要做額外設定之下（譯者注：這裡用了free來表示）最少可以提昇3％的算圖速度，而在某些特殊狀況可以達到25％的算圖效能提昇。
• 微表面（Microfacet）的GTR BRDF功能也修改的更棒了 現在其效能跟其他的簡易shading模型一樣好，可同時還保有用戶最愛的GTR BRDF模型的功能。即便是對於極端不對稱的狀況，低的衰減尾端（tail falloff）數值， 其收斂的速率（convergence rate）你也不必再擔心產生算圖白點（譯者注:英文稱fireflies螢火蟲效應）的問題。這個shader變得更快，或者即便是沒有更快對於某些邊角的狀況與其他三種的BRDF模型相比，也變得更有效率了。現在你可以把這個GTR作為主要的BRDF的模型不必擔心上述問題了！
• 另一個忽視(譯者注：out-of-sight，一語雙關 )的功能是 SP4這次推出置換貼圖的自動化細分減面（automatic tessellation reduction for displacement），毛髮超出攝影機視線之外的最佳化功能。讓你當你電腦記憶體有限時，在攝影機看的到的地方添加更多細節。
• UI的部份持續改進 將(tiled) textures memory budget移動到render 介面 放在接近於dynamic memory limit。簡化了allocation of the dynamic budget，並控制快取行為
• 採樣器（Sampler）的UI也更流暢了 只提供"Bucket" 與 "Progressive"兩種選項，但仍維持前一版有的彈性
• VrayLight介面也改造了 現在把常用的參數放到一個卷展欄當中，讓以可以快速找到 其餘的參數則是變成根據使用的狀況自動變換
• VRayVolumeGrid現在提供新的 改良的曲線控制。你可以彈出常用的UI 並放到最大。控制點的手把也改善了 UI現在可以更加清楚傳達更多資料給用戶 更容易上手（例如顏色與不透明度漸層與曲線 等等）

以上就是下週即將推出的V-Ray Service Pack 4的新增功能。歡迎您到Chaos Group網站的下載專區提早享用。


上圖算圖時間為一分鐘40秒 解析度為900 x 675 以CPU花了5秒進行除雜訊(denoise)

Lele談V-Ray Denoising除雜訊新功能

原文 / Denoising, the V-Ray way.
作者 / Emanuele Lecchi
編譯 / Hammer Chen

現在很流行用Brute Force (Path Tracing 或類似方法)來進行GI算圖的除雜訊。Chaos Group公司的Vlado先生，現在很努力地把即將放在V-Ray 3.4的除雜訊器這個新功能調校的更好。這個新功能很有彈性，支援CPU與GPU或同時支援。提供幾種重要的的除雜訊模式：每個frame或是多個frame ，針對 RGB或是對每個render element除雜訊。

前者對於動態序列的除雜訊很有幫助，因為動態序列的時間連續性對於結果的平滑度很重要 否則在播放動畫時可能會出現令人討厭的"冒泡效應" （bubbling）。除雜訊器（denoiser）可讓你控制frame的間隔，當前的frame的前後計算。例如預設值為1代表會分析前一個frame 跟後一個frame，而2代表前兩 ＋當前的frame +後面兩個。

後者，可以讓你選擇除雜訊器到底要對影像如何除雜訊。相較於快速除雜訊，這個方法提供更好的細節保留。RGB-only的模式有效地去除beauty layer的除雜訊，是利用自動產生的Render Elements (或稱為AoVs）來估計哪些像素可以安全地進行混合（譯者注：用以減少雜訊） 哪些可以保留細節。當原本的影像就有相當好品質的時候，這個除雜訊的方法很好用，速度很快，因為它只針對RGB image進行除雜訊，如果不把半徑與強度調的太高，維持影像細節方面也做的不錯。

當談到除雜訊器本身則是可對於每個element本身進行除雜訊，針對不同的element個別處理（Direct Lighting, GI, Reflections, Refractions...等等）提供更好的細節保留。 對於原本影像的雜訊就多的，除雜訊器真的會重建細節。

附上一張對照表，展示輸入的影樣展示，跨frame與針對每個element進行除雜訊的結果 （針對render element除雜訊的方法是最耗電腦運算的方法，但是目前來說可以得到最高品質，影像的解析度是兩倍的1080 請用1:1的方式查看細節） 每個frame算圖時間約為12～20分鐘（用24核心的Xeno處理器）而除雜訊的步驟用CPU計算每個frame花了6分鐘 用GTX-980顯卡（譯者注：應該表示用GPU算圖）則是不到兩分鐘。

以下提供動畫序列檔下載


[延伸閱讀]
Lele談 V-Ray 3.3新增功能 （逐字譯稿）

Car painting with VRay Stochastic flakes

by Hammer Chen

This material created by vlado; you can download it from ChaosGroup official forum:  Stochastic flakes plugin, take 2

Tutorial: realistic gold material with VRay

by Hammer Chen

Here I briefly explain how to create a realistic gold material with VRayOSLTex. I assume you have basic knowledge of V-Ray and material setup. Please read my previous "Tutorial: VRay gold material" before we continue.

3ds Max 2017 Scanline Rendering更加支援多核心運算

譯 / Hammer Chen

在Facebook看到Paul Neale先生貼的消息，就順手翻譯幾段。這個功能遲了十年，但還是值得鼓勵。

『...這個東西沒有放在3ds Max 2017新增功能的行銷文件裡面強調，但還是值得一提...多核心運算儘管還是不像mental ray或是V-Ray那樣有效率，可是你要知道scanline renderer是在3dsMax中第二多人用的算圖引擎』

『這個新增功能對於很多人，很多產業都很有幫助，例如電視台 motion graphics 讓你可以有更快速的調整時間（turnaround)，尤其是當你沒有渲染農場render farm的時候』

Maxwell - style of skymap for water rendering

by Hammer Chen

If you try to render out water with photo HDRI or V-Ray sky, it's not easy to get a clean looking. It is because the ground is always dark or black from those two sources. I like the looking when I was doing a Maxwell preview inside Realflow.

教學：Phoenix FD 2.2 ocean 寫實海洋製作

文 / Hammer Chen

本教學將介紹如何使用ChaosGroup的PhoenixFD 2.2 for 3dsMax製作寫實的海洋效果。

Phoenix FD Edge bump水體邊框的問題

原文：Edge of the container 
編譯：Hammer Chen

這是由victorwol提問，PhoenixFD的原始主程式Ivaylo Katev先生所解答。蠻常遇到的問題。

= = = 以下為翻譯 = = =

模擬的邊界問題
victorwol問：嗨！ 請問要如何避免模擬框邊界的問題，會有點凸出來的感覺。 我需要模擬一個完全鏡面的水面， 然後丟個東西產生水波， 可是我總是在會渲染出有邊界的畫面，當我套用ocean texture作為displacement 可能不會這麼明顯， 但還是不可用， 希望能解決這個問題 先謝。

教學: 用PhoenixFD 2.2製作燒香煙霧

文 / Hammer Chen

有FumeFX用戶問我，FumeFX在市場這麼久了，火焰煙霧爆破這些都可做，為何要用PhoenixFD呢? 這裡我們就介紹一個範例，只有PhoenixFD做得到 (至少用FumeFX很難達到同樣的細節控制)。 這個教學我將說明製作燒香的煙，適用於香菸或是熱咖啡上的細煙效果。 這個範例強調了PhoenixFD 2.2的一個強處，就是能直接渲染粒子(類似於Krakatoa這樣的particle算圖器)。

PhoenixFD 2.2 for 3dsMax實測報告

文 / Hammer Chen

優點:

• 在3dsMax平台上，唯一同時可以模擬火焰 、水 、煙霧 及爆破的外掛軟體。甚至支援粒子算圖
• 與VRay完美整合，不需要透過如Krakatoa這類的particle renderer，可直接渲染液體的泡沫、浪花
• Viewport預覽效能絕佳
• 模擬時不會鎖住viewport，因此可以邊模擬邊調參數或算圖
• 提供各種專門的參數解決不同特效需求
• 原廠在論壇與社群網站都提供積極技術支援

缺點:

• Color and Transparency 編輯器操作不便
• 缺乏專門的render elements (在下一版將提供)
• 大量分散的參數，學習曲線較長
• 缺乏Gravity help，要改變smoke移動方向有點不便

Phoenix FD vs FumeFX Comparison

by Hammer Chen

click here for update version of this table.

	FumeFX 4.0	PhoenixFD 2.2 official build
price	*USD 845	*USD 960
Simulation capability	fire, smoke and explosion	Fire, smoke, explosion, water, high viscosity fluid, Infinite ocean with splash and foam, beer foam, boat wake, bubbles
UI	Floating UI	Rollout
cache file path	Absolute path	Relative path to scene, $(implicit)
Adaptive Grid	only offers "smaller than initial grid"	Fully controlled, fit in cam view
Alpha channel for smoke and fire	One for fire, one for smoke	shared
Particle shader		PHXFoam, able to render (large amount of) particle
Object Interaction (default)	Inclusive list	Exclusive list
Ocean Texture Map		PhoenixFDOcean Tex
Color gradient / curve  editor	user friendly	difficult
Particle source control	user friendly, radius with curve editor	through particle size
Gravity helper	YES, straightforward and effective
2D Simulation		YES
Viewport preview		high performance
Interactive simulation (Simulation not locking the gui)	YES (start form FumeFX 4.0)	YES
Wavelet	Wavelet	Wavelet , Resimulation
retime	YES, Post Processing	YES
Workflow for resim / select cache	straightforward, Sim Mode swicher	Automatic, might be confusing for beginner
Inertial forces	YES, Use Grid Motion	YES, can link sim grid to moving object, i.e.: moving torch
Dynamic solvers	Solvers: CG and QCG Advection: Default, Advanced (fields), Advanced(fields and vels)	Conservation: Symmetric, Smooth and Buffered Advection methods: Classic, Slow moving, Forward transfer and Multi-pass
Fluid Mapping	YES
heathaze		YES
displace voxels post-sim	NO	YES
Fire create smokes	YES
Smoke buoyancy	Sensitive to dynamic
Cache optimization	Drop unused channels by post processing	Storage quality control (similar to jpeg compression)
Import Field3D, openVOD	support	support
Export PRT	support	support
Self-illuminate acceleration	Illumination map	Grid-based
Render elements	FumeFXfire, FumeFXsmoke, velocity, zdepth	YES for Maya version
Integration with Particle Flow	FumeFX Birth, Follow, Test	PhoenixFD Birth, Force, Test
Integration with thinkingParticles	FumeFX Birth, Follow, Probe
GPU Preview	Floating windows, user friendly	Thorugh 3dsmax extended viewport
Solid mode		YES
Network simulation	through backburner
Spline Follow	YES	YES, follow path
Render Warps	YES
Effectors	YES
Learning curve		Lots of parameters, take time to learn
best GI renderer compatability	mentalRay	V-Ray
Customer support		Offical forum and Facebook group

*Please check official website for their local store / sales details.

衛武資訊結合虛擬實境和BIM技術 直覺式溝通提升效率

以Autodesk Revit為核心技術，開發WeBIM Sync和WeBIM ArchViz工具

促進跨領域協同作業

【2016年03月31日，臺北】衛武資訊為國內BIM技術應用之先驅，先後順利完成包括衛武營藝文中心、中興社研究大樓等多起困難度極高的建案，近期更拿下包括臺灣大學醫學院附設癌醫中心醫院之BIM專案。而為協助前線醫療團隊能更平順地參與該建案的協同作業，衛武資訊以Autodesk BIM技術為核心，開發出WeBIM Sync和WeBIM ArchViz兩套溝通平台工具，前者可依照業主及專案需求提供客製化的平台模組，後者則結合虛擬實境功能，幫助醫護人員團隊能夠直覺地了解建築的設計內容，增進和WeBIM團隊的溝通效率，以做出更符合實際醫療作業的最佳建築設計。

衛武資訊利用BIM技術找出解決不同問題的方法為基礎，自2010年起便率先採用Autodesk Revit及Autodesk 3ds Max，2011年起大規模導入BIM建築資訊化模型解決方案，憑藉著豐富的BIM實務應用經驗，衛武資訊除了建構一套BIM工作流程外，亦積極投入API撰寫和研發，以最佳化BIM的使用，進而滿足客戶的需求，完成其交付的任務。

WeBIM Sync客製化專案管理平台，促進團隊溝通效率
衛武資訊於BIM技術的應用既深且廣，其所開發的WeBIM Sync平台，整合Autodesk Revit與Autodesk Navisworks，將此二軟體所生成的3D模型的剖面和立面圖、結構圖、機電圖等所有設計圖紙，依照業主或專案需求匯入至WeBIM Sync平台，並分門別類。因此，所有專案團隊成員可在此一平台根據討論項目輕鬆找出合適的圖紙，並可隨時切換圖紙內容或進行建物結構的剖面或立面處理。

衛武資訊將Autodesk Revit建置之3D模型匯入WeBIM Sync中，藉此一平台管理所有專案，設計人員甚至可以遠端存取並接手其他成員的設計。圖片提供：衛武資訊

Shading reference for realistic fire

Source / internet

PhonixFD模擬運算時推薦硬體

原文 / Hardware for Phonix FD
編譯 / Hammer Chen

Simple Freeze問: 嗨! 我現在使用最新測試版，我想問用快的CPU或是更多核心對使用Phoenix FD for 3dsmax比較有幫助? 用xeon E5-2600s會比較好嗎?它具有較低的速度更多的核心，或者應該要選超頻i7 。因為當我看Phoenix FD在跑模擬時， 並沒有完全地使用到CPU， 只到70% 從來沒到100% 。我是在說模擬時的CPU使用率，因為算圖時是用到100% 但這也要看是用哪套算圖器而定，還有， 有沒有人用過新的Skylake i7s?

Svetlin Nikolov答: 具有超過一個NUMA node的CPU 我不推薦， 因此我認為你不該買dual xeon 高速。 多核心， 快速的硬碟， 能夠讀寫快取的， 最重要的是: 快速的記憶體。 通常記憶體是關鍵(瓶頸) ，因為模擬運算會需要大量的記憶體，每個frame會更新十至上百次。

Paul Oblomov 答:恩 根據我的觀察 dual socket會比單一cpu六核心快上40%。 記憶體真的很重要， 我家的2600k (@4.3Ghz)配上highspeed lo latency記憶體有一點比六核心配上stock記憶體要慢一點。

Simple Freeze:感謝Svetlin 與Paul 。你的回答讓我想到下個問題， 單一核心的CPU 速度快， 是否比多核心的CPU要好? 因為Paul說dual core比六核心要快。 例如Xeon E5-2698 v3  16c 2.3GHz或i7-5960X  8 core 3.0GHz哪個模擬快? 記憶體的大小重要嗎? 例如64GB記憶體 如果我用i7 CPU的話 這樣的記憶體會變成限制嗎?

Paul Oblomov 答:不幸地 我對記憶體沒意見 256GB的記憶體很貴 如果你買的是快速記憶體
用雙核心(雙插槽16核心) 恩 當你有大容量的記憶體 CPU速度的增加可以忽略 當你超頻到4.5ghz 就會有差了 如果不是 就沒差。

Simple Freeze:感謝你Paul  我本來懷疑怎麼雙核心會比六核心快 沒錯當單一記憶體條超過16GB就會超級貴 我猜多核心配上合理的速度是採購的方向 感謝幫忙

Ivaylo Katev答: CPU不會100%載入是因為CPU不是模擬運算最重要的 對於大量模擬運算以下是重要性優先順序
1 記憶體速度
2. 硬碟速度
3. CPU速度
如果你輸出過多通道 frame大小接近300-500MB的話，那個硬碟速度就是最重要的因素了!

hardrock_ram答: 如果你有雙CPU 某些主機板讓你可以切換NUMA模式。關閉NUMA可以產生20-70%的效能提升 ，最新的電腦預設是開啟的，大部分的軟體開啟NUMA會有比較好的效能，對模擬來說則不是。 所有的Supermicro超微主機板我用過的都有這個切換選項 而HP的主機板則都不具有。在BIOS關閉NUMA表示你還是用兩個CPU 只是平均地使用記體 差別在於當使用單一NUMA節點 在PhoenixFD介面時

另一點要考慮的是， 當你使用雙CPU時 ，效能會比單一CPU增加接近100% 因此即使用雙CPU模擬可能沒有多大優點 可是要做快速測試算圖比較好 重點是你加總花費掉多少時間

Sushidelic答: 這裡我們用了很多不同的CPU設定 其中一個規則是所有的CPU的超頻i7-5960X (4.5GHz, hyperthreading 關閉). M2 for caching, 64GB DDR4 @ 2133 以上跟我的Dual 3GHZ 14 Core (總共56 Threads, 關閉Numa , 128GB DDR4 1600, caching on M2)相比 後者真的超慢  適用於Phoenix, FumeFX, Realflow.

在模擬時 各個核心的CPU似乎會做很多交談 我們稱為蝴蝶效應 因此當到達某種程度 會遞減回傳(diminishing returns) 用SPH時效果更糟

Phoenix FD - Ship Tutorial航行的軍艦逐字翻譯

作者 / tsetso
編譯 / Hammer Chen

Hi 大家好我是 tsetso。這集教學裡面我們將介紹安裝PhoenixFD 2.0所附的船場景。我們將從頭建構場景，我們會先設置單位、船的長寬與運行速度，設定好後，我們將建置PhoenixFD模擬器，設定泡沫與飛沫。最終我將展示如何設定算圖，讓我們開始吧!

最重要的一件事，很多人會搞混的是單位設置。其實沒有所謂的正確單位，例如歐洲使用的是公制單位，我用公尺會很方便，但如果你住在英國，你可能會用英制單位，因此最重要的不是單位，而是尺寸。例如船如果是150公尺， 是正確的，如果是430英呎，也是對的。可是如果船是1000公尺，這樣的尺寸就是錯的。PhoenixFD在設計的時候是對正確的尺寸，如果你用了錯誤的尺寸，那就會很麻煩。因此請記住要使用正確的尺寸，這樣模擬時就會方便許多。

歐特克前進VR，Stingray領軍加速3D內容製作

跨平台無縫創作體驗    滿足遊戲、建築、製造產業設計流程之需求

【2016年2月2日，臺北】全球3D設計、工程及軟體廠商歐特克公司(Autodesk, Inc.) 深耕遊戲、動畫及建築設計領域有成，深獲專業視覺工作者的信賴，有鑑於近年來VR及AR成為3D科技主要發展趨勢，歐特克日前舉辦「次世代VR視覺化工作流程暨應用高峰會」，除揭示最新遊戲引擎Autodesk Stingray，如何幫助3D內容製作者加速遊戲、動畫及工程建築視覺化等VR內容工作流程外，並邀請VR動畫電影「攻殼機動隊Ghost in the Shell」來台分享其VR/AR製作祕辛。

歐特克大中華區傳媒娛樂行業總監林志錚

歐特克大中華區傳媒娛樂行業總監林志錚表示，「 Stingray不只能打造具有即時互動的遊戲及動畫，未來還可能延伸到汽車產業、消費型終端產品等可視化展示應用，將來人們賞車買房，只要透過行動裝置或 VR 眼鏡就能觀賞挑選。歐特克希望透過 Stingray，打造未來五年可視化 Live Design 世界。」