مقدمه ای بر Path Tracing و RIS در RenderMan

مقدمه ای بر Path Tracing و RIS در RenderMan

مقدمه ای بر Path Tracing و RIS در RenderMan تدریس توسط کریستوس اوبرتنوف : با نسخه جدید RenderMan (19) یک معماری رندر کاملا متفاوت اضافه می شود.  ردیابی مسیر (یک و دو جهته) در حالت RIS، BRDF های جدید و یکپارچه کننده های پیچیده در یک خط لوله سایه جدید.

با همه این موارد جدید و همچنین پشتیبانی از حالت رندر “کلاسیک” REYES، پروفسور کریستوس اوبرتنوف به تعاریف مفاهیم اصلی و اصطلاحات می پردازد، این تغییر پارادایم را با تمام ویژگی ها و گردش کار جدید پوشش می دهد و همچنین با “مقایسه می کند. کلاسیک” از رندرینگ REYES پشتیبانی می کند و جوانب مثبت و منفی هر کدام را در زمینه های مختلف مقایسه می کند.

برنامه درسی دوره ” مقدمه ای بر Path Tracing و RIS در RenderMan “

• کلاس 1

چیزهای جدید و اهداف دوره ویژگی های جدید، تعاریف، و برخی از کارهایی که با آنها انجام خواهیم داد را شرح دهید. پاسخ به سوالات “RIS و Path Tracing چیست؟

• کلاس 2

BRDF “اصولی” جدید دیزنی از طریق سایه زن “PxrDisney”: مقاله بر اساس آن، توضیحات، و نمونه های ارائه شده است.

• کلاس 3

ما با توضیح مفهوم ردیابی مسیر دو جهته، در زمینه ردیابی پرتو توزیع شده و ردیابی مسیر یک طرفه شروع می کنیم. ما به نمودارها و رندرهای مربوطه نگاه می کنیم که چگونه این حالت های ردیابی پرتوهای مختلف از صحنه ما با پرتوهای دوربین، نور و سایه عبور می کنند و نمونه برداری می کنند.

سپس با یک دارایی جدید، مدل استرلینگ ارائه شده توسط تیم رندرمن پیکسار، وارد یک جلسه استودیوی رندرمن می‌شویم و با رندر کردن در حالت REYES شروع می‌کنیم – این کار را عمدا انجام می‌دهیم تا با همان صحنه به رندر در RIS بپردازیم و نشان دهیم که چگونه ما باید تمام مواد جدید RIS/BRDF را دوباره اختصاص دهیم.

این منجر به تمرکز بر ویژگی “Emissive” مواد PxrDisneyBRDF، بازرسی و آزمایش تنظیمات مختلف نمونه‌برداری برای رندرهای ایده‌آل می‌شود. ما همچنین دارایی “SmartCar” خود را با همان مواد ارائه می کنیم و ویژگی های فلزی و ناهمسانگرد PxrDisneyBRDF را اضافه می کنیم.

• کلاس 4

ما با ادامه دادن به منبع ژئو/نور «گسیل‌آمیز» خود از درس قبلی شروع می‌کنیم و ژئو کره را متحرک می‌کنیم تا تأثیر آن را بر روی زمین و مدل ماشین خود ببینیم.

با انجام این کار، متوجه می‌شویم که سهم غیرمستقیم جغرافیایی تابشی خود در حوزه بازتاب را دریافت نمی‌کنیم، بنابراین نحوه تنظیم آن را با یک ویژگی، هم بر اساس جهانی و هم بر اساس هر شی، و نحوه ظاهر آن در RenderMan RIB را توضیح می‌دهیم.

سپس به کاوش Path Tracing (uni-dir) در مقابل VCM (دو جهته) در صحنه خود با نور گنبدی با کنتراست بالا می پردازیم و متوجه می شویم که استفاده از منبع نور گنبدی با کنتراست پایین تر واقعاً در کاهش مصنوعات در VCM ما تفاوت ایجاد می کند.

سپس Path vs VCM خود را به یک صحنه “Cornell Box” می بریم و جهش ظریف و ظریف خوبی را که از VCM با نور ناحیه ای دریافت می کنیم، و همچنین کنترل خوب مواد سوزاننده و شکست از طریق شیشه را می بینیم.

• کلاس 5

ما به برخی تنظیمات مهم کیفیت با Path Tracer و VCM دو جهته نگاه می کنیم: Pixel Variance و Merge Radius Scale. ما در مورد مقایسه‌های Pixel Variance با تنظیمات PixelSamples سنتی RenderMan هنگام سایه‌زنی عمق میدان، صحبت می‌کنیم.

برای اینکه واقعاً ویژگی‌های VCM دو جهته را ببینیم، یک تنظیم صحنه داخلی جدید با مواد سوزاننده تیز روی شیشه و فلزات را بررسی می‌کنیم و نشان می‌دهیم که چگونه مقیاس شعاع ادغام بر کیفیت مواد سوزاننده و زمان رندر ما تأثیر می‌گذارد.

به طور خلاصه می بینیم که چگونه VCM در صحنه های داخلی با چندین منبع نور کم نور، جهش زیاد و سوزاننده تیز بهتر کار می کند.

• کلاس 6

ما می خواهیم سناریوهایی را بررسی کنیم که در آن ردیاب مسیر یک طرفه به سادگی مسیر نور را پیدا نمی کند، و در جایی که باید از VCM دو جهته استفاده کنیم. یک مثال عالی برای این نوع سناریو، مثال “نورپردازی فرورفته” است، که در آن هیچ مسیر قابل مشاهده مستقیمی به منبع نور وجود ندارد.

برای اتصال به اشیاء موجود در صحنه که توسط پرتوهای دوربین قابل مشاهده است، باید از چندین جسم پرش شود. ما نگاهی به این سناریو از طریق برخی نمودارها می اندازیم که مسیرهای نور و بخش “اتصال راس” VCM را توضیح می دهند.

یک مثال حتی بهتر، قرار دادن یک منبع نور محصور در یک محفظه “شیشه مات” است که نشان می دهد VCM مسیر نور را پیدا می کند اما ردیاب مسیر یک طرفه نمی یابد. در نهایت، تفاوت بین یک کره هندسی با پارامتر سایه زن “گسیل کننده” و یک نور ناحیه کروی را لمس می کنیم.

• کلاس 7

ما با یک صحنه کاملاً جدید شروع می کنیم: یک “آشپزخانه” داخلی با مجسمه شیشه ای، برای تمرکز بر PxrGlass BxDF برای این درس. ما تمام پارامترهای این سایه زن را بررسی می کنیم و روی IOR، جذب جذب و رنگ جذب در صحنه جدیدمان تمرکز می کنیم، با توجه به r raytraced

تجزیه و سوزاندن با انتگرال PathTracer ما. ما همچنین به مزایا و معایب “رندر RMS داخلی” در مقابل “رندر RPS خارجی” در حین اشکال زدایی تنظیمات جذبی خود نگاه می کنیم.

• کلاس 8

ما به سایه‌زنی شیشه‌ای با PxrGlass BxDF خود ادامه می‌دهیم و به موضوع پیشرفته‌تری «Dielectrics تودرتو» می‌پردازیم! برای کار با این موضوع، باید از یک صحنه از صفحه مستندات RenderMan در RIS/Shading/Materials/Examples استفاده کنیم و از RMS خارج شویم تا به صورت دستی از فایل RIB رندر بگیریم.

در حالی که ویژگی های “تقاطع تقدم” و “شکلک شاخص” را بررسی و بهینه سازی می کنیم.

در فایل RIB با این تنظیمات، ما چند تکرار از هندسه شیشه/آب/حباب هوا در صحنه انجام می دهیم تا تودرتو پیچیده مواد دی الکتریک مختلف را ببینیم. ما همچنین مدتی را در این درس به «اسکریپت‌های راه‌اندازی» اختصاص می‌دهیم تا ابزارهایی را برای سفارشی کردن محیط کار خود در هنگام اجرای RMS و RPS در اختیار شما قرار دهیم.

• کلاس 9

“Dielectrics تو در تو قسمت 2” تمرکز اصلی این درس است و ما به کارهایی که در درس قبل انجام دادیم ادامه می دهیم و به برخی از سوالاتی که پیش آمد پاسخ می دهیم، مانند “چگونه مثال RIB را از اسناد در خودمان پیاده سازی کنیم. صحنه های مایا/RMS؟ و “اگر تنظیم ویژگی انکسار شاخص با توجه به اولویت متقاطع با BxDF/Shader IOR متفاوت باشد چه؟

ما همچنین نحوه تنظیم حداکثر طول مسیر خود را در Path Tracer Integrator، در ارتباط با Max Spec/Diffuse Depth، در هنگام محاسبه دی الکتریک های تودرتو، بررسی می کنیم.

• کلاس 10

پراکندگی زیر سطحی با PxrSkin. در این درس، موضوع جدیدی را شروع می‌کنیم، غواصی در مواد PxrSkin BxDF در مدل مجسمه جدیدمان. PxrSkin با داشتن تنظیمات پیش‌فرض Near/Mid/Far برای پارامترهای Color/Weight/Length و به کاربر این امکان را می‌دهد که این 3 لایه را به صورت جداگانه برای کنترل هنری بیشتر شماره‌گیری کند، رویکرد جدیدی برای شماره‌گیری سطوح پراکندگی زیرسطحی دارد.

ما این رویکرد را با جدول DMFP “کلاسیک” برای پراکندگی موادی مانند پوست/سس گوجه فرنگی/مرمر/شیر مقایسه می‌کنیم، در حالی که رنگ‌ها، وزن‌ها و طول‌های DMFP را برای هر لایه تعریف و بررسی می‌کنیم. با نگاهی به رندرهای صفحه گردان ما می توانیم پراکندگی ظریف را در مدل خود مشاهده کنیم که ناشی از رویکردهای مختلف است.

نام لاتین و لینک اصلی محصول : Introduction to Path Tracing and RIS in RenderMan Taught by Christos Obretenov

این آموزش نیز به شما پیشنهاد میشود : نورپردازی و کامپوزیت یک صحنه در RenderMan RIS