Kiểm soát chất lượng render và tốc độ trong Houdini với trình kết xuất Mantra

Mantra, trình kết xuất tích hợp của Houdini, là một hệ thống kết xuất tiên tiến có một số tính năng thực sự tuyệt vời. Đặc biệt, Mantra là một trình kết xuất độc lập lấy dữ liệu trực tiếp từ Houdini. Cụ thể, nó là một trình kết xuất đa mô hình, thực hiện scanline, raytracing và kết xuất dựa trên vật lý. Bởi vì Mantra tích hợp sâu với Houdini, chẳng hạn như kết xuất hiệu quả cao của các nguyên bản và khối lượng đóng gói, công cụ kết xuất này trở thành một lựa chọn tốt cho các nghệ sĩ Houdini.

Các thông số trên tab phụ Rendering ▸ Sampling của node là quan trọng nhất để tăng chất lượng (hoặc giảm chất lượng để tăng tốc độ kết xuất).

Thuộc tính Rendering ▸ Sampling ▸ Pixel samples là cơ sở cơ bản chung để kết xuất. Đây là số lượng tia tối thiểu được bắn ra để tạo bóng cho mỗi pixel. Tăng điều này, chẳng hạn như từ 3 × 3 lên 5 × 5, sẽ tăng chất lượng tổng thể của kết xuất.

(Thuộc tính này có hai số – 3 × 3 thay vì chỉ 3 – vì hầu hết các lý do lịch sử. Chỉ cần tăng cả hai số cùng một lúc để tăng chất lượng.)

Giới hạn trên thực tế cho các mẫu pixel có lẽ là 12 × 12, đối với các bề mặt có dịch chuyển, chi tiết rất tốt, chuyển động mờ và độ sâu trường ảnh. Nếu không, 5 × 5 hoặc 6 × 6 thường là đủ.

Đặt mẫu pixel vừa đủ cao để giải quyết các chi tiết nhỏ trong hình ảnh – điều này thể hiện chi phí kết xuất toàn hình ảnh “cố định”. Sau đó, bật Ray variance anti-aliasing.

Điều này làm cho vòng lặp mantra bắn ra các tia phụ để có thêm các mẫu bóng đổ nếu cần thiết cho đến khi phương sai nhỏ hơn hoặc bằng mức nhiễu cho phép hoặc cho đến khi Max ray samples. Tăng Max ray samples để có nhiều tia hơn trong các khu vực có vấn đề.

Bạn có thể xuất các mẫu tia trực tiếp và gián tiếp (số lần vòng lặp này chạy cho một pixel nhất định) dưới dạng một mặt phẳng hình ảnh bổ sung. Điều này cho phép bạn xác định các vùng chậm của hình ảnh.

Bạn có thể thêm các thuộc tính lấy mẫu vào một đối tượng để có được các cài đặt pixel cho từng đối tượng riêng biệt. Điều này cho phép bạn chỉ định các mẫu tia rất cao cho một “anh hùng” hoặc đối tượng có vấn đề thay vì tăng các mẫu pixel trên toàn cầu. Lưu ý rằng không thể thay đổi các mẫu pixel trên cơ sở từng đối tượng – chỉ các mẫu tia.

Hệ số chất lượng Rendering ▸ Dicing ▸ Shading kiểm soát lượng sàng lọc. Trong PBR và raytracing, điều này có thể làm tăng độ trung thực của các chi tiết hình học rất tốt. Trong kết xuất vi đa giác, điều này làm tăng độ phân giải đổ bóng.

Bạn có thể tăng giới hạn trên tab Rendering ▸ Limits của nút thần chú để tăng số lượng tia sáng tối đa có thể gửi. Điều này thường sẽ làm tăng chất lượng bóng.

Để có được bức xạ (để ánh sáng dội vào vùng tối), hãy thêm ánh sáng gián tiếp và tăng giới hạn Khuếch tán. Điều này cho phép các bức ảnh trả lại lan tỏa hơn, làm tăng tính chân thực. Tuy nhiên, việc đặt giới hạn khuếch tán lớn hơn 4 thường có lợi nhuận giảm dần.

Trong khi kết xuất PBR cung cấp cho bạn bóng đổ, phản xạ, bức xạ, v.v. “miễn phí”, nhược điểm của bản chất ngẫu nhiên của nó là nhiễu. Ngay cả những bề mặt có màu đồng nhất cũng sẽ hiển thị với sự khác biệt tinh tế về màu sắc giữa các pixel.

Tránh đánh giá nhiễu PBR dựa trên kết xuất thử nghiệm có độ phân giải thấp. Lượng nhiễu tương tự ở 640 × 400 có lẽ sẽ không đáng chú ý ở 2K. Lưu ý rằng Noise level mặc định là 0,05, trong khi hạt phim tương tự có thể tương ứng với Noise level xấp xỉ 0,08.

Có hai điều khiển chính để giảm nhiễu trong kết xuất PBR. Mẫu pixel và độ ồn (trên tab Rendering ▸ Sampling).

Như đã giải thích ở trên, các mẫu Pixel là một kiểm soát toàn cầu. Tăng nó sẽ làm tăng số lượng tất cả các loại mẫu trong trình kết xuất. Tăng nó sẽ làm giảm tiếng ồn, nhưng bạn nên sử dụng nó để đặt độ chính xác (phân giải hình học), sau đó sử dụng Mức ồn để kiểm soát tiếng ồn một cách cụ thể.

Điều này có xu hướng làm tăng thời gian hiển thị ở các “khu vực có vấn đề” hơn là trên toàn cầu. Nó giúp ích trong các khu vực tối như bóng tiếp xúc có thể có nhiều tiếng ồn. Tuy nhiên, việc giảm độ ồn làm cho kết xuất chậm hơn nhiều. Cài đặt này là về mức độ tiếng ồn bạn có thể sống với. Nếu bạn đang thực hiện kết xuất “thử nghiệm”, bạn có thể kích hoạt nó. Nếu bạn đang kết xuất ở độ phân giải rất cao, nhiễu vẫn sẽ bị mất (như hạt phim). Nếu bạn đang kết xuất qua đêm trong một trang trại kết xuất, bạn có thể trả chi phí bạo lực để có độ ồn thấp.

Nếu bạn có các đốm sáng trong kết xuất PBR, hãy thử giảm Giới hạn màu trên tab phụ  Rendering ▸ Limits. Điều này làm giảm lượng ánh sáng tối đa cho phép trong hệ thống.

Hãy nhớ rằng bạn có thể thêm các thuộc tính vào các đối tượng (và thậm chí cả các thuộc tính nguyên thủy) để cung cấp cho chúng các giá trị tùy chỉnh cho các thuộc tính này. Ví dụ: bạn có thể đặt mức noise thấp hơn cho một đối tượng quan trọng.

Sử dụng bộ đổ bóng thủ tục như Tải trễ Mantra và Hình học Alembic để thay thế hình học proxy bằng hình học phức tạp hơn tại thời điểm kết xuất. Hiển thị hình học có độ phân giải đầy đủ ở định dạng lưu trữ mantra hoặc định dạng Alembic để cho phép mantra tải các phần nhỏ của tệp hình học cùng một lúc.

Khi hiển thị trên các máy tính có dung lượng RAM khác nhau (ví dụ: kết hợp máy tính mới và cũ hơn), bạn có thể đặt giới hạn Rendering ▸ Render ▸ Cache thành phần trăm bộ nhớ vật lý thay vì kích thước cố định.

Kết xuất vi đa giác: thuộc tính kích thước ô Render ▸ Render ▸ Tile theo mặc định là thấp để ngăn trình kết xuất sử dụng lượng lớn bộ nhớ. Houdini kết xuất một viên gạch tại một thời điểm và ném đi nhiều cấu trúc trên mỗi viên gạch giữa các viên gạch để lấy lại trí nhớ. Vì vậy, nếu bạn có nhiều bộ nhớ, bạn có thể tăng kích thước ô xếp để sử dụng nhiều bộ nhớ hơn để hiển thị nhanh hơn. (Trên máy có nhiều bộ nhớ, bạn có thể tính toán kích thước ô để tạo số ô bằng số luồng kết xuất để có hiệu suất lý tưởng.) Điều này ít ảnh hưởng đến việc dò tia hoặc PBR.

Theo mặc định, Houdini sử dụng tất cả các bộ xử lý để tăng tốc thời gian kết xuất. Nếu bạn không muốn sử dụng tất cả các bộ xử lý, bạn có thể tắt hộp kiểm Sử dụng Bộ xử lý Tối đa trên tab phụ Kết xuất của tab Kết xuất của nút kết xuất. Khi tùy chọn này bị tắt, bạn có thể đặt Số lượng luồng để chỉ định số lượng bộ xử lý sẽ sử dụng.

Giảm Tốc độ bước âm lượng (trên nút kết xuất thẻ phụ của tab phụ Rendering ▸ Sampling) tăng tốc độ kết xuất nhưng làm giảm khả năng phân giải chi tiết tốt trong tập của câu thần chú.

Nếu bạn đang sử dụng độ sâu trường ảnh và / hoặc độ mờ chuyển động, bạn có thể thử thay đổi giá trị Hệ số chuyển động, giá trị này nằm trên tab phụ Dịch chuyển của tab Kết xuất của nút đầu ra thần chú. Tham số này kiểm soát chất lượng bóng một cách động. Tùy thuộc vào mức độ sâu trường ảnh và / hoặc chuyển động mờ, bạn có thể giảm chất lượng đổ bóng, điều này sẽ sử dụng ít bộ nhớ hơn và dẫn đến thời gian kết xuất nhanh hơn.

Với kết xuất vi đa giác, mỗi lệnh gọi đổ bóng sẽ lặp lại qua tất cả các đèn chiếu sáng mircopolygon hiện tại trong âm lượng, giới hạn số lượng đèn cần tìm sẽ giảm thời gian hiển thị theo tỷ lệ.

Ngoài ra, việc tạo ra ít đèn hơn và sử dụng bản đồ bóng sâu cũng sẽ tăng tốc thời gian hiển thị. Bóng sâu cung cấp cho bạn chiều sâu, vì vậy bạn có thể chỉ muốn một hoặc hai đèn khi bật tùy chọn này và các đèn còn lại không sử dụng bóng.

Sử dụng Đèn môi trường từ giá đỡ với các đối tượng khối lượng của bạn sẽ làm chậm quá trình hiển thị khối lượng của bạn bởi vì mỗi vi đa giác bóng mờ sẽ tạo ra rất nhiều tia sáng do tắc tia xung quanh. Điều khiển đèn theo cách thủ công sẽ giúp bạn kiểm soát nhiều hơn và ít tốn kém hơn.

Đối với những ánh sáng chỉ ảnh hưởng đến một phần của cảnh được kết xuất, có thể tăng tốc độ kết xuất bằng cách bật tham số Active Radius trên đối tượng ánh sáng và đặt nó thành bán kính hiệu ứng tối đa cho ánh sáng đó. Khi các trình tạo bóng được thực thi bên ngoài bán kính hoạt động, chúng sẽ hoàn toàn bỏ qua nguồn sáng đó – cải thiện hiệu suất hiển thị. Tùy chọn này đặc biệt hữu ích cho các cảnh có nhiều nguồn sáng nhỏ, chẳng hạn như cảnh có nhiều đèn đường ngoài trời.

Khi bạn đang hiển thị hình học với độ trong suốt nhất định, bạn có thể sử dụng giới hạn độ mờ để dừng tia hiện tại nếu ngưỡng độ mờ được đáp ứng. Tham số Giới hạn Độ mờ nằm ​​trên tab phụ Giới hạn của tab Kết xuất của nút đầu ra thần chú.

Nếu được sử dụng quá nhiều, bạn sẽ thấy âm lượng nhấp nháy và phân dải lạ qua một chuỗi kết xuất nếu máy ảnh đang di chuyển hoặc khói đang bốc lên. Đây là các ngưỡng độ mờ khác nhau trong tập, điều này thể hiện rõ nhất nếu tập của bạn mượt mà và trong suốt hơn.

Bằng cách thay đổi Giới hạn Độ mờ, bạn sẽ chỉ giảm được 1-5% thời gian hiển thị. Giá trị mặc định đã khá lớn, vì vậy hãy cẩn thận để tránh thêm các phần mềm không mong muốn.

Mantra đặc biệt tối ưu hóa hiệu suất kết xuất (cả dò tia và kết xuất vi đa giác) cho các trình tạo bóng mà nó biết là hoàn toàn không trong suốt. Để cải thiện hiệu suất hiển thị, hãy đảm bảo rằng các bộ đổ bóng mờ hoặc chỉ định một hằng số {1,1,1} cho biến opacity (Of) VEX hoặc bất kỳ thông số đổ bóng / vật liệu nào làm cho bộ đổ bóng trong suốt đều bị tắt.

Sử dụng làm mờ chuyển động theo vận tốc thay vì làm mờ biến dạng để giảm thời gian và kích thước tạo IFD.

Hy vọng những thông tin trên sẽ giúp bạn kiểm soát tốt hơn chất lượng, tốc độ render và có trải nghiệm tốt hơn khi làm việc với kết xuất Mantra cho Houdini. Ngoài ra, iRender cung cấp dịch vụ Kết xuất đám mây mạnh mẽ cho Houdini – Kết xuất đám mây tăng tốc GPU chuyên nghiệp cho các dự án Houdini với Redshift, Octane, V-Ray (RT), Mantra, Arnold, v.v.

Tại iRender, chúng tôi đã phát triển nhiều máy trạm RTX 3090 được tối ưu hóa và cấu hình đặc biệt cho quy trình kết xuất GPU, từ GPU đơn 1x RTX 3090 đến Đa GPU 2/4/6/8 x RTX 3090, bạn có thể chọn một máy chủ phù hợp với nhu cầu của bạn và phần mềm của bạn để bắt đầu. Bạn được đảm bảo trải nghiệm hiệu suất tối đa cho ngân sách của mình. Người dùng sẽ kết nối từ xa với máy chủ của chúng tôi, cài đặt phần mềm của họ chỉ một lần và dễ dàng thực hiện bất kỳ tác vụ chuyên sâu nào như sử dụng máy tính cục bộ của họ. Chúng tôi cung cấp cho khách hàng bộ xử lý mạnh mẽ Intel Xeon W-2245 @ 3,90 GHz / AMD Ryzen Threadripper Pro 3955WX @ 3,90 GHz và ổ SSD lên đến 1 TB để tải cảnh của bạn một cách nhanh chóng.

Với những lợi ích mà iRender mang lại cũng như cấu hình rất phù hợp với mọi phần mềm dựng hình và render 3D, còn chần chừ gì mà không sử dụng dịch vụ tại iRender để có những trải nghiệm tuyệt vời với thời gian dựng hình của mình. Hãy đăng ký TÀI KHOẢN ngay hôm nay để trải nghiệm dịch vụ của chúng tôi. Hoặc liên hệ với chúng tôi qua Zalo: (+84) 912 785 500 / email [email protected] để được tư vấn và hỗ trợ.

iRender – Happy Rendering!

Nguồn tham khảo: sidefx.com