OTIMIZAÇÃO DA RENDERIZAÇÃO NO V-RAY

COMO PRODUZIR RENDERS DE ALTA QUALIDADE COM MAIOR AGILIDADE

 

Esse tutorial tem o intuito de mostrar como otimizar as configurações de renderização do seu V-Ray para obter a melhor qualidade possível no menor tempo. O material a seguir foi produzido e originalmente publicado pelo artista Akin Bilgic em seu site CG Gallery.

 

PARTE 4

O PROCESSO DE OTIMIZAÇÃO

Agora que já temos uma melhor compreensão do que se pode ganhar ao utilizar os samplers do V-Ray corretamente e como identificar as origens de noise na cena, podemos seguir um procedimento passo a passo para auxiliar na otimização de qualquer cena que você esteja produzindo.

A ideia geral por trás desse procedimento é começar configurando o Image Sampler (AA) num valor alto o suficiente apenas para definir claramente os elementos da sua cena (Geometry, Textures, Depth of Field, Motion Blur), e então ajustar os aspectos do DMC Sampler (Lights/Specular/Shadows, GI, Material Reflection/Refraction) um de cada vez para eliminar o noise. Então, vamos começar com as configurações padrão do V-Ray e deixar nosso render em uma condição bem básica para dar início ao processo de otimização:

01. Nas configurações de Global Settings desmarque ‘Shadows’, ‘Reflection/Refraction’ e ‘Glossy’ para desativá-los.

02. Na aba GI desative Global Illumination.

03. Na aba Render Ellements: acrescente SampleRate, Lighting, Global Illumination, Specular, Reflection, Refraction.

04. Opcional: Reduzir o tamanho do frame do render para um feedback mais rápido durante o processo de otimização.

Neste ponto, o seu render deve estar apenas com uma iluminação difusa, como neste exemplo:

 

Ajustando o Image Sampler (AA):

05. Aumente gradualmente o valor do Image Sampler (AA) Max Subdivs até que todas as bordas das geometrias, detalhes das texturas, profundidade e motion blur da cena estejam limpas e claras. Verifique as áreas vermelhas no SampleRate Render Element e as reduza aumentando o valor do Sampler Image (AA) Max Subdivs conforme necessário até que elas só apareçam bem nos cantos dos objetos e em detalhes das texturas. Assim que os detalhes estiverem agradáveis e nítidos, não mexa mais nas configurações do Image Sampler (AA).

Ajustando Lighting/Shadows/Specular da cena:

06. Nas configurações de Global Settings: marque ‘Shadows’, para reativá-los.

Neste ponto, seu render deve ter iluminação e sombras, mas materiais ainda difusos, como neste exemplo:

Note que o noise (assim como os pixels vermelhos do SampleRate Render Element) foi reintroduzido no render depois de ativar o Lighting da cena.

07. Aumente o valor dos Subdivs da iluminação (Lights) até que o ruído nas sombras e iluminação fique aceitavelmente suave e claro. É mais fácil verificar o resultado do aumento dos valores do Subdivs na iluminação verificando o Lighting. Conforme você aumenta o valor dos Subdivs, os pixels vermelhos do SampleRate Render Element devem ficar mais concentrados nas bordas dos objetos e das texturas, enquanto a maior parte das áreas vai se tornando mais azul ou verde - indicando que menos Image Samples (AA) são necessários.

Uma nota sobre Speculars: a qualidade dos realces especulares (specular highlights) da sua cena também é controlada pelos valores de Light Subdivs. Como regra geral, uma vez que as sombras de uma luz estiverem livres de noise, os specular hightlights também deve estar. Mas por enquanto não é possível afirmar isso, já que nós estamos com os efeitos glossy (do qual o specular highlights faz parte) totalmente desativados para esta fase do processo de otimização. Então, mais tarde, quando estiver encerrando o processo de otimização, se você detectar quaisquer specular highlights com noise, a forma de corrigir isso é aumentando o valor dos Subdivs da iluminação.

Ajustando o Global Illumination (GI) da cena:

08. Na aba GI reative o Global Illumination. Eu recomendo usar Brute Force para o primary engine, e Light-Cache para o secondary engine, a não ser em casos específicos (como usando uma câmera fly-through) nos quais usar um método de GI em cache como Irradiance Map é mais recomendado.

A esta altura seu render deve ter iluminação, sombras, e agora GI normais, mas materiais ainda difusos, como no exemplo:

Note novamente que o noise  (junto com um volume maior de pixels vermelhos no SampleRate) foram reintroduzidos no render após ativar o GI da cena.

09. Aumente o valor de Subdivs de Brute Force até que qualquer noise na Global Illumination fique aceitavelmente claro e suave - dessa vez utilizando o Global Illumination para verificar os níveis de noise. Novamente, conforme você aumenta o valor do Subdivs, os pixels vermelhos no SampleRate devem ficar mais concentrados nas bordas dos objetos e das texturas, enquanto a maioria das outras áreas se torna gradualmente mais azul ou verde - indicando que menos Image Samples (AA) são necessários.

Uma nota sobre Hair: se estiver usando o VRayHairMtl na cena, a qualidade da refração e reflexão é controlada pelos valores de Subdivs de Global Illumination. Você pode verificar isso notando como a reflexão e refração não aparecem no Reflection ou Refraction até que o GI esteja ativado. Isso acontece por que os componentes de refração e reflexão do VRayHairMtl são totalmente dependentes do GI, e este também é o motivo pelo qual o VRayHairMtl não tem valores de Subdivs separados para sua reflexão ou refração. Então agora é hora de configurar a qualidade de reflexão e refração do Hair.

Ajustando Reflaction e Refraction da cena:

10. Nas configurações de Global Settings, marque as opções “Reflection/Refraction” e “Glossy Effects” para reativá-los.

Neste ponto, sua cena deve renderizar normalmente, com iluminação, GI, e materiais com reflexão e refração, como no exemplo:

Mas observe novamente que o noise (junto com os pixels vermelhos do SampleRate) foram reintroduzidos no render ao ativar as reflexões e refrações da cena.

11. Aumente os valores do Subdivs no Reflection do material até que o noise fique aceitavelmente limpo e suave. Novamente, conforme você aumenta os valores de Subdivs, os pixels vermelhos no SampleRate devem se concentrar nas bordas dos objetos e texturas, enquanto os demais pixels gradualmente ficam mais azuis ou verdes - indicando que menos Image Samples (AA) são necessários.

12. Repita estes passos, dessa vez com o Refraction do material.

Agora seu render deve estar otimizado para um tempo ideal de acordo com o nível de qualidade (noise threshold) que você definiu! Se você quiser ainda menos noise, diminua o valor do ‘Color Threshold’ do Image Sampler, e aumente o Subdivs dos  Lights / GI / Material conforme necessário.

Um gif animado ilustrando como colocar mais samples no DMC Samper reduz a pressão no Image Sampler. Os Min & Max do Subdivs do Image Sampler permanecem os mesmos, enquanto o Subdivs de Lights / GI / Materials aumenta, resultando em menos Primary Samples (AA) sendo necessários ao mesmo tempo que a qualidade da cena aumenta.


Um gif animado ilustrando como colocar mais samples no DMC Samper reduz a pressão no Image Sampler. Os Min & Max do Subdivs do Image Sampler permanecem os mesmos, enquanto o Subdivs de Lights / GI / Materials aumenta, resultando em menos Primary Samples (AA) sendo necessários ao mesmo tempo que a qualidade da cena aumenta.

DICAS E TRUQUES ADICIONAIS

Nos exemplos deste tutorial, Lights / GI / Materials permaneceram com os mesmos valores de Subdivs por uma questão de simplicidade e para deixar os conceitos mais fáceis de serem compreendidos. Mas é importante lembrar que em uma cena propriamente otimizada os valores de Subdivs vão variar de acordo com as necessidades específicas de cada um destes aspectos secundários da cena.

Por exemplo: Um material que é apenas 5% reflexivo provavelmente não vai precisar de muitas samples de reflexão para prevenir noise visível na imagem final, já que seu valor final de RGB será 95% dependente dos componentes de refração ou difusão do material. Porém, se esse mesmo material fosse 95% reflexivo, precisaria de mais samples de reflexão para prevenir noise visível no render final, já que a reflexão seria agora o fator de maior contribuição para os valores finais de RGB do material. Esse princípio também se aplica ao brilho (gloss) do material, quanto mais glossy for a reflexão ou refração do material, maior a quantidade de samples necessárias para eliminar o noise. Mesma coisa para as luzes, quanto maior a luz, mais suaves as sombras, e mais samples serão necessárias para eliminar o noise.

Mantenha a configuração do Adaptive Amount do DMC Sampler abaixo de 1.0. Existem muitos casos nos quais configurar este valor em ou próximo do valor máximo de 1 pode produzir resultados bastante inesperados. O valor padrão de 0.85 é um bom número para deixar definido.

Experimente desigualar o valor do Color Threshold do Image Sampler do valor do Noise Threshold do DMC Sampler desmarcando a opção "Use DMC Sampler Threshold" nas configurações do Image Sampler. Então, aumente o valor definido do Color Threshold em pequenas quantidades para ajudar o Image Sampler a não confundir noise causado pelo Lights / Shadows / GI / Materials com detalhes geométricos ou das texturas. Aumentar esse valor pode reintroduzir noise na sua imagem, então você pode ou aumentar os valores do Subdivs para compensar, ou aceitar um render com um pouco de noise porém mais rápido. Um pouco de experimentação é necessária para ver se isso vale a pena para você em cada cena individualmente.

Experimente desativar o Image Filter do Image Sampler se você não tem padrões repetitivos com detalhes bem pequenos na sua cena. O Image Sampler (AA) já faz um bom trabalho de resolução e suavização de detalhes, portanto filtros adicionais algumas vezes não são necessários.

Experimente desabilitar o Filter Maps nas opções das configurações globais (V-Ray Global Settings), ou diminuir os valores de filter/blur dos bitmaps individuais utilizados nos materiais da sua cena para valores como 0.1 ou 0.2. Considere especialmente desativar a filtragem dos mapas de opacidade para materiais como folhas de árvores. Desabilitar ou reduzir o filter/blur dos mapas definitivamente aumentará a velocidade do render ao mesmo tempo que deixará seu mapas parecendo mais definidos, mas também pode ter efeitos colaterais aumentando o uso de RAM.

Se você estiver usando o Light Cache para os secondary bounces do GI, ative "Use for Glossy Rays" e "Retrace Threshold" para ajudar a agilizar o cálculo de materiais brilhantes.

Se estiver usando o V-Ray 3.0, tente ativar o Embree raycaster através da opção "Use Embree" nas configurações do sistema do V-Ray. Em muitas cenas isso pode gerar uma ótima redução no tempo de render sem diferenças visíveis na qualidade.

Reduza o tamanho do bucket para algum valor como 32x32 ou 24x24 para evitar que buckets maiores individuais travem em uma parte especialmente difícil do render enquanto outros buckets terminam o render e deixam a imagem, fazendo com que a sua CPU utilize apenas uma fração da sua potência disponível para finalizar o último pedacinho do render. O V-Ray 3.0 reduz o tamanho do bucket dinamicamente próximo ao final do render para ajudá-lo a evitar que isso aconteça.

 

CONCLUSÃO

É importante ter em mente que cada cena é única e, assim, apresentará necessidades diferentes para cada um dos samplers do V-Ray. Configurações que otimizam uma cena podem prejudicar outra. Portanto, lembre-se: as configurações e habilidades para otimizar um render podem variar bastante de uma cena para a outra. Com um pouco de tentativas e erros, prática e paciência, você ganhará experiência para saber intuitivamente quais configurações uma cena pede.

 

Esperamos que este material tenha esclarecido algumas dúvidas e ajude você a produzir renders melhores em maior velocidade daqui para frente!