Nên sử dụng công cụ kết xuất biased hay unbiased?

Khi đi tìm một công cụ kết xuất tốt cho quy trình của mình, có nhiều yếu tố cần xem xét và tôi tin rằng bạn đã từng nghe nói về kết xuất biased và unbiased (thiên vị và không thiên vị). Tuy nhiên, nó có thực sự ảnh hưởng nhiều đến kết xuất của bạn không? Hãy cùng iRender khám phá câu hỏi này nhé.

Kết xuất biased có nghĩa là nó sẽ giảm việc tính toán ánh sáng trong từng pixel, bằng cách sử dụng nhiều shortcut và phương pháp khác nhau để đưa ra giá trị gần đúng. Nó sẽ không mô hình hóa chặt chẽ tính chất vật lý của ánh sáng, nhưng sẽ tối ưu hóa (hoặc hạn chế) lượng tia phản xạ, giúp thời gian kết xuất nhanh hơn.

Tuy nhiên, khi nó giảm bớt việc tính toán ánh sáng thì bạn càng cần phải tinh chỉnh cảnh của mình để đạt được kết quả tốt hơn và chân thực hơn. Nếu bạn không biết cách thực hiện điều đó, kết quả kết xuất sẽ trở nên tồi tệ.

Một số cài đặt hoặc shortcuts được coi là của công cụ kết xuất thiên vị là: xác định lượng ánh sáng phản xạ, sử dụng cache, adaptive sampling, tia tụ quang, giảm đom đóm, v.v.

Một số công cụ kết xuất biased rất nổi tiếng là: V-Ray, Redshift, Mental Ray, Renderman.

Kết xuất không thiên vị có nghĩa là không có shortcuts (hoặc chỉ có một shortcuts) được sử dụng khi tính toán kết xuất. Nó sẽ tính toán nghiêm ngặt độ phản xạ ánh sáng trong cảnh một cách chính xác nhất có thể. Điều này sẽ dẫn tới thời gian render lâu vì bạn phải xử lý nhiều tia sáng. Tuy nhiên, các tia sáng sẽ giúp tạo ra kết quả render chân thực mà bạn không cần phải tinh chỉnh quá nhiều.

Một số công cụ kết xuất không thiên vị nổi tiếng là: Arnold, Cycles, Mantra, Maxwell, Octane, Mental Ray (tùy chọn), V-Ray (tùy chọn), v.v.

Kết xuất biased có lợi thế riêng của nó. Khi bạn tính toán độ phản xạ ánh sáng ít hơn, điều đó có nghĩa là tốc độ kết xuất sẽ nhanh hơn. Trong thế giới 3D, nơi có giai đoạn nhàm chán nhất – kết xuất – là giai đoạn mất nhiều thời gian nhất để thực hiện, thì bạn sẽ đánh giá cao công cụ kết xuất có thể tạo ra kết quả đẹp với ít thời gian hơn.

Kết xuất biased cho phép bạn có không gian để thử nghiệm các cài đặt của mình, nghĩa là bạn có nhiều tự do hơn để thể hiện khả năng sáng tạo của mình. Tuy nhiên, nó có hai mặt. Đường cong học tập của công cụ kết xuất biased sẽ khó khăn hơn vì bạn phải học cách điều chỉnh cảnh của mình để đạt được kết quả tốt.

Kết xuất unbiased thì ngược lại. Bởi vì nó có nhiều tính toán phản xạ ánh sáng nên sẽ dễ dàng đạt được kết quả thực tế hơn khi ánh sáng sẽ tự thực hiện công việc của chúng. Bạn có ít cài đặt hơn so với kết xuất biased và bạn không cần phải là chuyên gia để thực sự biết phải làm gì. Tất nhiên, để thực sự có một kết xuất xuất sắc, dù là kết xuất biased hay unbiased, bạn vẫn cần phải nghiên cứu và học hỏi.

Nhược điểm của kết xuất unbiased có thể là thời gian kết xuất và mức độ kiểm soát mà bạn có đối với cảnh của mình. Nhiều tia sáng hơn có nghĩa là thực hiện nhiều phép tính hơn, sức mạnh tính toán cao hơn và thời gian kết xuất lâu hơn. Hơn nữa, bạn phải tuân theo các cài đặt kết xuất được mã hóa cứng trong trình kết xuất và không có cơ hội thử nghiệm chúng.

Nhiều người đã nói rằng unbiased thì tốt hơn là biased, vì unbiased là chính xác về mặt vật lý, sử dụng ít cài đặt hơn. Nó có đúng không? Tiếc là không.

Trước hết, unbiased không có nghĩa là nó mô hình hóa hoàn toàn tính chất vật lý của hành vi ánh sáng trong đời thực. Công việc này sẽ cần rất nhiều sức mạnh tính toán và thời gian, và chúng ta không có đủ thời gian và nguồn lực để làm điều đó.

Nó sẽ chỉ giảm bớt shortcut và cố gắng bắt chước đường đi của ánh sáng phản chiếu một cách chính xác nhất có thể. Tuy nhiên, sẽ có trường hợp đường đi ánh sáng và lượng phản xạ không đến từ nguồn phân bố đồng nhất nên mật độ bóng, tông màu, v.v. sẽ khác nhau. Điều này dẫn đến hiện tượng nhấp nháy hoặc nhiễu.

Thứ hai, unbiased ít cài đặt hơn chỉ có nghĩa là nó có ít cài đặt được hiển thị hơn.

Các yếu tố khác như brute force GI hoặc path tracing thì là vùng xám. Nó có thể là biased, hoặc có thể là unbiased.

Thực sự chỉ có một số yếu tố rất cơ bản khi bạn quyết định xem mình có nên sử dụng một công cụ kết xuất bất kỳ hay không, đó là:

Các tính năng của trình kết xuất: ở trên tôi đã nói rằng công cụ kết xuất biased cho phép bạn kiểm soát nhiều hơn bằng cách có sẵn nhiều cài đặt hơn. Tuy nhiên, đừng nghĩ rằng công cụ kết xuất biased có nhiều tính năng hơn công cụ unbiased. Với sự trợ giúp của sức mạnh GPU và sự phát triển nhanh chóng của công nghệ 3D, chúng ta có thể mong đợi nhiều hơn từ tất cả các trình kết xuất. Rất nhiều người dùng một phần mềm hoặc plugin gắn bó với nó vì những tính năng mà nó cung cấp.

Tốc độ kết xuất: công cụ kết xuất biased nhanh hơn vì nó tính toán ít tia sáng hơn. Tuy nhiên, bạn cần thời gian để điều chỉnh khung cảnh để có thể đạt được kết quả chân thực. Vậy nó có thực sự tiết kiệm thời gian không? Cũng không hẳn.

Đường cong học tập: liệu một công cụ kết xuất có phải là lựa chọn của bạn hay không có thể xuất phát từ đường cong học tập của nó. Một đường cong dốc có thể sẽ ngăn cản nó tiếp cận nhiều đối tượng khách hàng hơn.

Ý tưởng về kết xuất biased hoặc unbiased không hoàn toàn là về công nghệ hay bất cứ thứ gì làm cho kết xuất của bạn trở nên thực tế hơn mà nó giống một thủ thuật tiếp thị hơn.

Để chọn công cụ kết xuất cho mình, đôi khi việc này rất đơn giản. Nó dựa trên tính năng mà nó cung cấp, tốc độ kết xuất, giao diện người dùng có thân thiện hay không, bạn có thể học nó nhanh hay không, v.v. Bạn thậm chí có thể sử dụng nhiều công cụ kết xuất và đôi khi chính khách hàng hoặc quy trình của bạn sẽ yêu cầu bạn sử dụng trình kết xuất nào.

Hy vọng bài viết này từ iRender sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện và lựa chọn được cho mình công cụ kết xuất phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Nguồn: mustafasen.tv, chaos.com, George Maestri’s post on Linkedin