Андрей Плаксин

В этом обновлении ключевыми функциями были: Расширение настроек окон проекций, повышена эффективность моделинга за счёт усовершенствований популярных модификаторов. 3ds Max стал более стабильным за счёт улучшения производительности и новых функций безопасности.



Инструменты Autodesk Retopology 1.0

• Модификатор Retopology
  
  
  • Модификатор Retopology предназначен для анализа данных геометрической сетки объекта и восстановления данных полигональной сетки как правильной полигональной (четырехугольной) топологии. В модификаторе представлены различные алгоритмы, которые наилучшим образом соответствуют потребностям рабочего процесса.
    
  
  


• Алгоритм ReForm
  
  
  • ReForm – это автоматизированный метод ретопологии, разработанный Autodesk, который генерирует новую геометрию на основе квадратов с абсолютной точностью, чтобы соответствовать кривизне и форме входящих данных сетки.
  
  
  • Пользователи могут определить нужные им результаты ReForm, используя существующие данные сетки, такие как группы сглаживания, границы идентификаторов материалов, данные UV, булевые швы, нормали, выбранных граней или отклонение углов.
  
  
  • ReForm идеально подходит практически для любого типа данных сетки, таких как сканированные, скульптурные, генеративные или смоделированные пользователем.
    
  
  


• Алгоритм Quadriflow
  
  
  • Quadriflow – это автоматический метод квадрагуляции с ретопологией, который несколько медленнее, чем Instant Meshes, но может давать лучшие результаты, которые более точно соответствуют входной топологии, чем то, что обеспечивает Instant Meshes.
    
  
  


• Instant Meshes
  
  
  • Instant Meshes – это автоматический алгоритм ретопологии, который быстро создаёт новую топологию на основе квадратов, которая может приблизительно соответствовать входным данным сетки. Лучше всего его применять к отсканированным или скульптурным моделям, где требуется более точная аппроксимация.
    
  
  


• Модификатор Mesh Clean
  
  
  • При импорте данных сетки в 3ds Max из другого 3D-приложения эти данные часто могут быть искажены и ряд проблем, которые могут не только повлиять на функциональность модификатора Retopology (поскольку он пытается восстановить данные геометрической сетки), но и могут повлиять на другие различные действия при работе в 3ds Max.
  
  
  • Используя модификатор Mesh Cleaner, можно достаточно быстро проанализировать и исправлять искаженные данные сетки.
  
  

Изменения в материалах и шейдерах

• PBR Import позволяет быстро создавать PBR или физические материалы путем загрузки ряда файлов текстур PBR.


• Shader compilation status: теперь пользователи могут видеть отзывы об оставшемся количестве шейдеров, компилируемых для отображения в окнах проекций, в строке состояния.

Великолепные окна проекций

• Теперь пользователи могут включить эффект Bloom в окне проекции и настроить такие параметры различные его параметры.


• Стало возможным выполнять рендеринг в окне просмотра Active Shade с разрешением 1/8, 1/4, 1/3, 1/2, ускоряя предварительный просмотр рендеринга при работе с мониторами с высоким разрешением.


• Улучшенное представление данных облака точек в окнах проекций: реализована новая шкала цвета / спектра и реализован новый шейдер для интенсивности и высоты в 3ds Max. Это обеспечивает синхронизацию представления данных облака точек с тем, как оно отображается в ReCap.

Arnold Renderer

• Arnold 6.1 предлагает новые функции и возможности, включая новые ноды постобработки, вложенные диэлектрики, еще более быстрый модуль визуализации на GPU и Random Walk 2 Sub Surface Scattering для физических материалов.

Path Deform

• Модификатор Path Deform был перестроен с нуля и полностью переработан, оставаясь обратно совместимым со старыми сценами.


• Теперь можно воспользоваться улучшенной производительностью и новыми функциями, такими как деформация каждого элемента, поддержка нескольких кривых на пути и возвратная петля. Также были улучшены качество и стабильность, что сделало рабочий процесс более гибким.

Методы выбора

• Улучшенный выбор (selection) на мониторах HD (от 1080p до 4k): для размера радиуса выделения по умолчанию в 3ds Max больше не установлено фиксированное значение. При запуске 2021.3 в первый раз, он автоматически настраивается на разрешение монитора, с которым вы работаете. Этот улучшенный радиус выбора упрощает выбор объектов и компонентов в сцене.


• Пользователи могут выбрать дальнейшую настройку расстояния радиуса выделенного пикселя в разделе Preferences > Viewport settings 3ds Max, чтобы отрегулировать и установить своё значение радиуса выбора в соответствии со своими личными предпочтениями.


• Основываясь на обновлениях, выпущенных в 2021.2, продолжается работа над методами выбора в 3ds Max, чтобы обеспечить улучшенное обнаружение попаданий для выбора и улучшенную циклическую смену глубины, когда компонент перекрывается другим компонентом того же типа.

Spline Chamfer

• Порог минимального угла: на основе запросов пользователей дополнительно улучшили функциональность Spline Chamfer, добавив возможность контролировать, на какие узлы влияет фаска / скругление, с помощью параметра минимального угла.


• Расширенные вычисления: также был улучшен способ вычисления положений узлов после скругления или фаски, чтобы ещё больше улучшить итоговые результаты.

Улучшенные алгоритмы Subdivide и Remesh

• Новые алгоритмы Remeshing: модификатор Subdivide был обновлен, были добавлены 3 новых алгоритма Remeshing: Delaunay, Adaptive и Variable Curve к существующему алгоритму Subdivide.


• Эти 3 новых алгоритма значительно улучшают возможность простого изменения сетки и повторной триангуляции данных сетки в 3ds Max на основе значения длины кромки: Delaunay обеспечивает регулярность, Adaptive обеспечивает однородность между неограниченными кромками, а Variable Curve основывается на работе Adaptivity, чтобы обеспечить улучшенные триангуляция по складкам и углам.


• Параметры сохранения данных сетки: основываясь на этой работе, алгоритмы Delaunay, адаптивный и переменный также предоставляют пользователям возможность сохранять существующие данные сетки в итоговом результате.

Выполнение скриптов

• Значение начального размера накопления Maxscript по умолчанию было увеличено с 15 Mb до 100 Mb, что способствует повышению производительности при выполнении многих команд сценариев, например, при отображении Ribbon.

Безопасность

• Улучшенная защита в 3ds Max теперь блокирует потенциально вредоносные скрипты на основе атрибутов файлов.


• 3ds Max теперь регистрирует все загружаемые скрипты. Это может помочь пользователям диагностировать проблемы, вызванные скриптами в целом, и может помочь в мониторинге безопасности и потенциальных инцидентов.


• Пользователи 3ds Max 2021.3 защищены от известных вредоносных программ последней версией 3ds Max Security Tools (v1.3), которая также доступна бесплатно в Autodesk App Store.

Управление плагинами

• В дополнение к описанию и расположению загруженного пакета плагинов теперь доступен менеджер плагинов 3ds Max displays the author and version.

Для вывода информации о процессе рендеринга в mental ray существует специальное информационное окно mental ray Messages window (окно сообщений mental ray), в котором можно установить уровень подробностей вывода информации о текущем рендеринге. В нём можно отслеживать ход рендеринга и мониторить статистические данные для анализа.

Для открытия информационного окна выберите из меню команду Rendering > Render Message Window (Визуализация > окно сообщений рендерера).

Окно сообщений mental ray содержит 3 вкладки для вывода информации о текущем рендеринге:

• Production (Итоговый) – для вывода сообщений процесса итогового рендеринга;


• Material Editor (Редактор материалов) – для вывода сообщений рендеринга предварительного просмотра образца материала в редакторе материалов;


• Active Shade (Интерактивный) – для вывода сообщений при интерактивном рендеринге.

Рис. 1  Активация подробного вывода сообщений mental ray в 3ds Max

В открывшемся окне mental ray Messages, как показано на рисунке 1, нажав правой кнопкой мыши, из контекстного меню можно указать требуемый уровень подробностей и просмотреть результаты вывода (ход выполнения визуализации).

Уровни подробности вывода информации:

Show Information Message (Отображать информационные сообщения) – При включении этой опции, окно сообщений отображает общие информационные сведения о рендеринге;

Show Progress Message (Отображать сообщения о ходе процесса) – Отображает текущее выполнение задач;

Log Debug Messages (Вести лог отладки) – Записывает сообщения отладки в файл. Сообщения отладки никогда не отображаются в окне сообщения mental ray. Их можно прочесть из записанного файла лога.

Open Message Window on Error (открыть при ошибке) – При активации этой опции, окно сообщений открывается только при обнаружении ошибок во время рендеринга. По умолчанию эта опция активна, что позволяет сразу обнаруживать ошибки рендеринга и принимать меры по их устранению.

В верхней правой части окна сообщений mental ray можно увидеть версию рендерера, а также количество доступных потоков ядер CPU, рисунок 2

Рис. 2  Окно сообщений mental ray и версия рендерера

Open on Errors (Открывать при ошибках) – Установка этого чекбокса в нижней левой части окна принуждает окно сообщений mental ray автоматически открываться при возникновении ошибок во время рендеринга.

Расшифровка сообщений mental ray

В окне сообщений mental ray отображается прогресс рендеринга, статистика, и возможные предупреждения об ошибках. Сообщения о прогрессе рендеринга и информационные сообщения отображаются текстом чёрного цвета. Предупреждения – оранжевым, а ошибки красным цветами, рисунок 3.

Рис. 3  Окно сообщений mental ray, содержащее предупреждение об ошибках рендеринга

Сообщение mental ray содержит ряд данных:

• Классификацию данных;


• Имя хоста и поток;


• Текущее использование памяти;


• Информацию, предупреждение или же указание на ошибку (плюс её код);


• Расшифровку сообщения.

Для начала разберём несколько примеров информационных сообщений mental ray.

RC 0.4 265 MB info: option: samples   min -1, max 0

RC – Классификация сообщения: rendering core (ядро рендерера);

0.4 – Этот параметр будет более подробно описан далее в книге в разделе распределённой визуализации;

265 MB – Объём используемой памяти на данный момент рендеринга;

info – Информационное сообщение. В этом примере значения сэмплинга;

RC 0.4 710 MB info: wallclock  0:04:31.41 for rendering

В этом примере отображается статистика времени рендеринга. На данный момент было использовано уже 710 MB памяти.

RCFG 0.4 885 MB info: finished computing final gather level 1 (pass 2 of 3)

В этом примере показана генерация Final Gather и её этап, т.е. завершен второй из трёх этапов. RCFG – Классификация сообщения: rendering core Final gathering (ядро рендерера метода освещения отражённым светом Final Gather); На данный момент было использовано уже 885 MB памяти.

Разберём примеры сообщений ошибок и предупреждений рендеринга:

Рис. 4  Примеры ошибки и предупреждения mental ray

На рисунке 4 показаны примеры ошибки неподдерживаемого материала mental ray, а также предупреждение об изменении фильтрации изображения.

MSG 0.0 55 MB error: Material "vr metallPilished  ( VRayMtl )" not supported by the translator. Will render black.

MSG – Классификация сообщения: message passing (Передача сообщения);

55 MB – Объём используемой памяти на данный момент рендеринга;

Error – Указание на ошибку;

Описание – В данном примере ошибки в материале "vr metallPilished  ( VRayMtl )", т.е. тип материала рендерера V-Ray. mental ray не поддерживает данный тип материала и поэтому объекты, использующие материал "vr metallPilished  ( VRayMtl )", будут отображаться чёрными на финальном изображении.

RCGI 0.10 180 MB error 361053: no photons stored after emitting 1000000 photons from light "PhotometricLight001|Light": canceling emission job

В этом примере показана ошибка генерации фотонов RCGI – Классификация сообщения RC global illumination and caustics (Глобальное освещение и Каустика); В сообщении говорится о том, что после генерации света PhotometricLight001 1000000 фотонов источником, ни один фотон не достиг поверхности сцены, в связи с этим генерация фотонов отменена для данного источника света.

Существует много причин появления этой ошибки. Например, часть источника света погружена в объект, или же наоборот, источник света может быть расположен слишком далеко от объектов сцены. Убедитесь, что источник света в сцене расположен верно. О фотонах и их управлением речь пойдёт в IV главе книги.

RC 0.4 91 MB warn 082034: sample filter other than box 1.0 1.0 not supported for these sampling levels

RC 0.4 91 MB warn 082035: sample filter switched to box 1.0 1.0

RC – Классификация сообщения: rendering core (ядро рендерера);

91 MB – Объём используемой памяти на данный момент рендеринга;

Warn 082034; 082035 – Предупреждения и их кодировка

Описание – В этом примере отображается предупреждение о смене фильтрации картинки. В настройках рендеринга были указаны заниженные параметры сэмплинга (min 1/16  max 1/4) и выбран фильтр Mitchell размером 3х3. Но этот фильтр не поддерживается при низкой фильтрации, поэтому mental ray автоматически переключился на фильтр Box размером фильтрации 1х1. Подробно сэмплинг и фильтрация описаны в IV главе книги.

Рассмотрим другие примеры ошибок и предупреждений:

RCFG 0.2 warn 542009: finalgather ray returned NaN for the finalgather point at pixel 185.724 127.049

В этом примере сообщение указывает на то, что один из шейдер не совсем корректно работает с Final Gather. Также в сообщении указаны координаты возможных неправильно рассчитанных пикселей (185.724 127.049). В этом сообщении присутствует сокращение NaN (Not A Number), что означает Число недопустимого диапазона.

Это предупреждение не такое уж и «страшное», ведь это всего лишь предупреждение. Главное чтобы на финальном изображении не было видно последствий в виде серых пятен или прочих артефактов.

Найти объект с некорректным шейдером, как обычно, можно путем удаления по одному или группе объектов из сцены (предварительно сохранив оригинал сцены).

RCFG 0.5 warn 542002: angle between normal and geometry normal > 90 degrees

В этом примере также проблемы с Final Gather. Предупреждение показывает на ошибку возникающей при чрезмерном наклоне нормали, обычно в результате использования высоких значений Bump в шейдере. Также может быть некорректная геометрия, где нормаль и нормаль геометрии смотрят в разные стороны.

На заметку: В наличие нескольких таких предупреждений (warn) при рендере нет ничего страшного и можно не обращать внимания. Но если таких предупреждений много, рендеринг может замедлиться.

Теперь у вас есть базовые знания о том, что представляет собой mental ray; вы можете настроить для себя пользовательский интерфейс с учётом некоторых особенностей рендерера mental ray, организовать структуру проекта, файлов и папок. И даже если возникнут ошибки во время рендеринга, вы сможете отследить их и даже исключить их.

В следующей главе будут рассмотрены фотометрические источники света и система дневного освещения, а также настройка экспозиции.

Ambient Occlusion (далее AO) – это алгоритм, техника, имитирующая эффект теневого рефлекса

   

Давно уже пытаюсь разобраться с этим анализатором света... первые шаги освоения теории...

Параметры настройки излучения фотонов доступны для выбранного источника света из свитка Indirect Illumination (Освещение отражённым светом) на командной панели Modify (Модификации), рисунок 1.

Automatically Calculate Energy and Photons (Автоматический расчёт энергии и фотонов) Автоматизация излучения фотонов осуществляется на основании параметров, определяемых глобально в окне настойки глобального освещения, рисунок 2. Параметры Energy, Caustic и GI Photons действуют в качестве множителей по отношению к этим глобальным параметрам. Таким образом, все источники света генерируют фотоны, используя глобальные параметры, а затем к этим параметрам дополнительно применяются множители.

On (Включено) в области Manual Settings. Параметры для установки генерации фотонов вручную.

Рис. 2  Настройки глобальных значений генерации фотонов

На заметку: Настройка глобального освещения и каустики обычно делается методом проб и ошибок. А величины световой энергии могут отличаться в зависимости от масштаба сцены, поскольку её распространение в сцене воссоздаётся с затуханием по закону обратных квадратов.

Вот решил заняться более углубленным изучением mr.
Буду продолжать экспериментировать с настройками, выкладывать результаты и выводы. Но для начала немного теории. Позже выложу результаты тестирования и дополнительный материал :)

Выборка и фильтрация

Значение цвета пикселя измеряется в mental ray несколькими методами. Такие измерения играют важную роль, так как различные свойства окраски поверхности зависят от значения и интенсивности цвета. В различ­ных алгоритмах визуализации применяются разные методы измерения значений цвета, но все они сводятся к одному общему знаменателю: выборке. На рис.1 представлен типичный процесс выборки в ходе визуализации. Как правило, оценка точки поверхности состоит из выборочных измерений цвета в трехмерной сцене (Е) в зависимости от поля зрения камеры (А), которое, в свою очередь, связано с анализируемым пикселем (С) в буфере кадров (В). Один и тот же пиксель может быть выбран несколько раз (на уровне субпикселей), как показано стрелками (D), обозначающими выборку элементов сцены (Е) для данного пикселя (С).


Рис. 1. Взаимосвязь между камерой, буфером кадров, выборкой на уровне субпикселей и трехмермерной сценой.

Выборка не обязательно ограничивается размером целевого пикселя при визуализации, а значения, полученные в отдельной выборке, отнюдь не обозначают окончательное значение цвета пикселя, но являются промежуточными на пути к определению окончательного значения цвета пикселя в результате интерполяции последовательного ряда выборок (т.е. определенного сочетания значений цвета). Следовательно, выборка может осуществляться на уровне субпикселей (избыточная выборка) и, наоборот, на уровне нескольких пикселей (недостаточная выборка). Если за один раз выбирается несколько пикселей, это фактически означает лишь одну выборку, в результате которой измеряется значение цвета nxn пикселей. Очевидно, что такая выборка ускоряет визуализацию, но приводит к снижению качества изображения. Этот метод годится для визуализации сцены с целью быстрого предварительного просмотра.

Очень важно уяснить, что на каждый пиксель приходится одно значение цвета, обозначающее несколько элементов сцены, включаемых в данный пиксель. Правильное представление о том, как это значение рассчитывается, помогает контролировать качество изображения, уменьшить мерцание и повысить эффективность визуализации. Возможность выполнять выборку на уровне субпикселей существенно улучшает интерполяцию окончательного значения цвета каждого пикселя и позволяет преодолевать ограничения на уровне отдельного пикселя.

Помимо самой выборки, дополнительная интерполяция и фильтрация результатов выборки способствует максимально точному определению значения цвета каждого пикселя. Методы фильтрации предназначены для фильтрования цветов пикселей из отдельных выборок в буфере кадров, повышая целостность результа­тов соседних выборок до того, как они достигнут буфера кадров.


Буферы кадров и вывод

По завершении выборки и фильтрации полученные значения сохраняются в виде данных растрового типа в буфере кадров, где они хранятся до окончания визуализации, после чего их можно сохранить в файле изображения на диске. Перед записью данных изображения на диск они могут быть также переданы из буфера кадров для дополнительной видеообработки каждого пикселя с целью получить такие аффекты, как свечение или размытость.

На рис. 1 показана взаимосвязь между камерой, буфером кадров, выборкой и трехмерной сценой, когда на каждый пиксель приходится несколько выборок. На этом рисунке показано также, что одним пикселем в буфере кадров может быть представлено несколько многоугольников на сцене.

Используемая литература:
   Боаз Ливны. mental ray для Maya, 3ds Max и XSI. - Диалектика.М-С-К.2008