Irradiance Cache (Altformat) (CineRender Globale Beleuchtung)

Diese Einstellungen sind im Rahmen des optionalen globalen Beleuchtungseffekts in der Detailansicht der PhotoRendering-Einstellungen für die CineRender-Engine verfügbar.

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Diese Parameter sind verfügbar, wenn die GI-Methode auf Irradiance Cache (Altformat) eingestellt ist.

Weitere Informationen finden Sie unter Optionen für die primäre Methode.

Die vordefinierten Werte in diesen zusätzlichen Einstellungen müssen im Normalfall nicht geändert werden.

Allgemein

Interpolationsmethode

Zur Berechnung des Übergangs zwischen hellen und dunklen Bereichen sowie zwischen den Farbwerten zwischen Schattierungspunkten können verschiedene Algorithmen verwendet werden.

Kleinste Quadrate: Bei dieser Funktion wird im Grunde eine Kurve auf Basis einer begrenzten Anzahl von Punkten berechnet.

Delaunay: Im Gegensatz zur Methode Kleinste Quadrate werden nur benachbarte und keine weiter entfernten Einträge in die Interpolation für das Rendern einbezogen. Damit eine gleichförmige Lichtverteilung erreicht wird, muss jedoch die Speicherdichte, also die Dichte der Schattierungspunkte, sehr hoch sein. Unter dem Parameter Speicherdichte sind mehrere Optionen mit Delaunay-Voreinstellungen verfügbar, die verwendet werden können, um dies zu erreichen (siehe Speicherdichte weiter unten).

Die Option Delaunay ist tatsächlich zur Verwendung unter besonderen Umständen vorgesehen und nicht ohne Weiteres für “normale” Renderings geeignet.

Keine: Ist diese Option ausgewählt, wird keine Glättung vorgenommen.

Gewichteter Durchschnitt: Die Funktionsweise dieser Interpolationsmethode ähnelt der der Methode Kleinste Quadrate. Es wird jedoch zwischen Werten nur interpoliert, während bei der Methode Kleinste Quadrate auch extrapoliert werden kann (d. h. für hellere oder dunklere Ergebnisse, als sie durch die definierten Werte repräsentiert werden). Bei niedrigen GI-Qualitätseinstellungen kann mit dieser Methode die Artefaktbildung vermieden werden. Außerdem erfolgt das Rendern schneller als bei der Methode Kleinste Quadrate. Nachteil: Die Lichtverteilung ist weniger gleichförmig als mit der Methode Kleinste Quadrate.

Distanzmap

Wenn im Verhältnis zur Gesamtanzahl der Bildpixel nur sehr wenige Schattierungspunkte interpoliert werden, werden in erster Linie weiche Schatten erzeugt. Dabei gehen viele Details verloren oder werden zu stark geglättet. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass Licht durch Polygone hindurchsickert, z. B. in Form von Sonnenlicht, das durch eine Außenwand scheint und an einer Stelle im Raum sichtbar wird. Durch Aktivieren der Option Distanzmap kann dieser Fehler verhindert werden, was jedoch auch zu entsprechend längeren Renderzeiten führt.

Eintragssichtbarkeit

Ähnlich wie die Funktion Distanzmap ist diese Option dafür ausgelegt, durch Polygone hindurchtretendes Licht zu blockieren. Bei Aktivieren dieser Option werden Objekte eingeschlossen, die nicht direkt in der Sichtlinie der Kamera liegen.

Speicherdichte

Mit diesem Wert werden Dichte und Verteilung der Schattierungspunkte in der Prepassphase festgelegt. Die von den Schattierungspunkten gesammelten Informationen zu den stochastischen Samples werden dann zwischen den Schattierungspunkten interpoliert, um weiche Übergänge zu erzeugen. Je mehr Schattierungspunkte vorhanden sind, desto genauer wird der Übergang zwischen hellen und dunklen Bereichen in der Szene und desto länger dauern Vordurchlauf und das Rendern insgesamt.

Methode: Diese Einstellung enthält vordefinierte Parameter, die standardmäßig für die meisten Anwendungsfälle optimiert sind. Ein Festlegen der Option Eigene und manuelles Ändern der Parameter sollte nur unter besonderen Umständen erfolgen.

Vorschau: Wie der Name bereits sagt, wird eine schnelle Vorschau gerendert. Die dafür verwendeten Werte sind entsprechend “schwach” gewählt, sodass schnelles Rendern möglich ist. Die “schwachen” Werte führen zu einem Verlust zahlreicher GI-Details bis hin zu einem fehlerhaften Rendering.

Niedrig / Mittel / Hoch / Hochdetailliert: Diese vier Optionen sind für die Verwendung mit der Interpolationsmethode Kleinste Quadrate optimiert und ergeben unterschiedliche Qualitätsstufen.

Niedrig (Delaunay) / Mittel (Delaunay) / Hoch (Delaunay): Diese drei Optionen sind für die Verwendung mit der Interpolationsmethode Delaunay ausgelegt. Bei dieser Methode ist eine sehr enge Verteilung der Schattierungspunkte erforderlich.

Min. Rate / Max. Rate

Das Erstellen eines Irradiance Caches durch das Programm beginnt zunächst mit einer niedrigen Bildauflösung (Min. Rate) und schreitet dann zur endgültigen IR-Auflösung (Max. Rate) fort. Ein Wert von 0 führt zu voller Auflösung (Pixelgröße von 1 × 1), ein Wert von -1 führt zu einer Pixelgröße von 2 × 2, ein Wert von -2 zu einer Pixelgröße von 4 × 4 usw. Der Wert “Min. Rate” sollte selbstverständlich kleiner sein als der Wert “Max. Rate”. Es können auch positive Werte angewendet werden, wodurch Cacheeinträge im Subpixelbereich möglich werden (ggf. hilfreich beim Sub-Polygon Displacement, falls Details verloren gehen).

Diese Auflösungen gelten nur für IR-Berechnungen. Da sich der Irradiance Cache relativ einfach skalieren lässt (d. h. niedrigere IR-Auflösung bei höherer Bildauflösung), können selbst bei Verwendung niedrigerer Auflösungen oft gute Ergebnisse erzielt werden. In diesen beiden Parametern liegt demzufolge großes Potential zur Verkürzung der Renderzeiten, insbesondere bei hell beleuchteten Szenen mit geringen Details.

Radius

Mit diesem Parameter wird der maximale Abstand zwischen Schattierungspunkten festgelegt. Je niedriger der Wert ist, desto dichter liegen die Punkte beieinander. Der Parameter wirkt sich vor allem auf unkritische Bereiche der Szene wie z. B. flache, klare Oberflächen aus. Sein Effekt ist auch vom Wert Dichtekontrolle abhängig.

Minimaler Radius

Mit diesem Parameter wird der minimale Abstand zwischen Schattierungspunkten festgelegt. Er wirkt sich vor allem auf die kritischen Bereiche der Szene wie z. B. Ecken, Kanten usw. aus. Je niedriger der Wert ist, desto dichter liegen die Schattierungspunkte in diesen Bereichen. Dieser Parameter verhält sich proportional zum vorherigen Parameter Radius, d. h. wird der Wert Radius halbiert, halbiert sich auch der Wert Minimaler Radius.

Der Parameter Minimaler Radius wirkt sich vor allem auf Bereiche aus, in denen Details wichtig sind (z. B. feine Schatten). Eine zu große Anzahl von Schattierungspunkten in diesen Bereichen kann jedoch zu Problemen führen.

Verwenden Sie zum Sichtbarmachen feiner Details stattdessen die Parameter unter Detailverbesserung.

Siehe Detailverbesserung unten.

Dichtekontrolle

Im Gegensatz zu den beiden vorherigen Parametern, die sich vor allem auf kritische bzw. unkritische Bereiche auswirken, wirkt sich dieser Parameter global auf die Schattierungspunkte in der gesamten Szene aus. Je höher der Wert ist, desto höher ist die Dichte.

Nachbarkorrektur

Dieser Parameter ist für die “Nachbarschaftshilfe” unter Schattierungspunkten in kritischen Bereichen verantwortlich, bei der Informationen zur Nähe von Geometrien weitergegeben werden. Während dieses Vorgangs werden neue Schattierungspunkte erstellt und berechnet.

Dieses Verhalten kann an dieser Stelle deaktiviert werden. Dadurch wird etwas Renderzeit eingespart, jedoch vermindert sich auch die Renderqualität (insbesondere an Ecken und Kanten). Die Option sollte deaktiviert werden, wenn für “Max. Rate” ein Wert von unter 0 verwendet wird. Sie führt andernfalls zu unnötigen Berechnungen.

Glätten

Ein Verstärken des Glättungseffekts führt zum Verlust von Details, aber auch zu einer gleichförmigeren Verteilung des Lichts.

Methode: In diesem Popup können Sie den Grad der Glättung festlegen. Wählen Sie die Option Eigene aus, um die Werte Einträge und Maßstab darunter manuell zu definieren.

Mit den Werten Einträge und Maßstab wird die Anzahl der zu verwendenden Schattierungspunkte begrenzt.

Einträge: Mit diesem Parameter wird für jedes zu rendernde Pixel die maximale Anzahl der umliegenden Einträge im Irradiance Cache festgelegt, die in die Interpolation von Farbe und Helligkeit für das Pixel einbezogen werden sollen. Ist jedoch der Wert Maßstab so niedrig gewählt, dass nicht genügend Einträge einbezogen werden können, werden es ggf. auch weniger.

Je niedriger der Wert des Parameters ist, desto weniger Einträge werden in die endgültige Interpolation einbezogen und desto weniger gleichförmig wird letztlich das Rendering. Höhere Werte führen zu einer stärkeren Glättung, aber auch zu einer entsprechend längeren Renderzeit.

Maßstab: Mit diesem Parameter werden die in den Interpolationsvorgang einzubeziehenden Einträge räumlich begrenzt. Je höher der Wert ist, desto mehr Einträge werden einbezogen, desto weicher wird die Interpolation und desto länger dauert das Rendern. Alternativ kann auch der Parameter Einträge zu diesem Zweck verwendet werden.

Cacheoptimierung

Die zuvor beschriebenen Parameter betreffen alle das Platzieren von Schattierungspunkten auf Basis der geometrischen Eigenschaften einer Szene. Gelegentlich kann es aber auch vorkommen, dass das gesamte Bild durch einen grobkörnigen, dunklen GI-Schatten beeinträchtigt wird.

In diesem Fall hilft der Parameter Cacheoptimierung. Bei der Cacheoptimierung werden die Einträge im Irradiance Cache verglichen und zusätzliche Einträge (d. h. Schattierungspunkte) in Bereichen mit hohem Kontrast (Helligkeit und Farbe) erstellt, um diese Bereiche zu optimieren und präziser zu rendern.

Tipp: Durch die Cacheoptimierung steigt die Anzahl der Einträge im Irradiance Cache ggf. deutlich, wodurch sich aber nicht zwangsläufig die Renderqualität erhöht. Insbesondere in Verbindung mit falschem Glätten können dabei sehr körnige Ergebnisse entstehen. Optimieren Sie den Cache daher nur, wenn es absolut notwendig ist.

Höhere Einstellungen für die Cacheoptimierung führen zu längeren Renderzeiten, aber nicht notwendigerweise zu höherer Renderqualität.

Durchgänge [0 bis 4]: Mit dieser Einstellung können Sie festlegen, wie häufig der Cache definiert werden soll. Bei jedem neuen Durchgang werden die Ergebnisse des vorherigen Durchgangs einbezogen und weiter optimiert, indem zusätzliche Schattierungspunkte in kritischen Bereichen erstellt werden.

Farbschwellwert: Mit diesem Wert wird festgelegt, inwieweit (benachbarte) Cacheeinträge bezüglich ihrer Farbe (Intensität) voneinander abweichen dürfen, bevor zusätzliche Schattierungspunkte (Samples) hinzugefügt werden. Je niedriger der Wert ist, desto niedriger ist der Grad der Abweichung und desto mehr Samples werden hinzugefügt.

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Abschneiden: Mit diesem Wert werden Intensitätsunterschiede einbezogen. Je niedriger der Wert ist, desto größer müssen die Unterschiede zwischen Einträgen sein, bevor die Farbkorrektur angewendet wird. Durch einen Wert von 0 wird die Cacheoptimierung deaktiviert.

Stärke: Mit diesem Parameter kann die Gesamtsampledichte der Cacheoptimierung angepasst werden. Durch einen Wert von 0 wird die Cacheoptimierung deaktiviert. Durch höhere Werte wird die Anzahl der Schattierungspunkte (Samples) entsprechend erhöht, wobei der Farbschwellwert und der Wert Abschneiden berücksichtigt werden.

Detailverbesserung

Das Rendern verläuft bei der Methode Irradiance Cache störungsfrei und wesentlich schneller als bei anderen Sampling-Methoden, jedoch nicht ohne Kompromisse bei Details, die in schattierten Bereichen liegen. Feinere Details wie z. B. Fliesenfugen werden während des Glättungsvorgangs möglicherweise weggelassen. Bei aktivierter Detailverbesserung wird dem entgegengewirkt, indem zusätzliche Samples speziell in diese Bereiche ausgesendet werden. Der Effekt ähnelt dem der Umgebungsverdeckung.

Kurz gesagt: Feine Details der Geometrie werden hervorgehoben.

Um Renderzeit zu sparen und eine Überbetonung feinerer Details zu vermeiden, wird empfohlen, entweder die Option Umgebungsverdeckung oder die Option Detailverbesserung zu verwenden, jedoch nicht beide gleichzeitig. Bei gleichzeitigen Verwendung beider Optionen werden feine Details ggf. optisch zu stark betont. Da nach Aktivieren der Option Detailverbesserung zusätzliche Samples in die Szene ausgesendet werden, können Sie außerdem ein Verringern des Wertes Speicherdichte in Betracht ziehen.

Die Parameter der Detailverbesserung umfassen Optionen, die einem Merkmal des Irradiance Caches entgegenwirken – dem “Verschwimmen” (Glätten) von Details wie z. B. feinen Schatten. Zur Verbesserung der Details wird in kritischen Bereichen wie Ecken, Kanten, Vertiefungen etc. die Sampling-Methode QMC angewendet (für jedes einzelne relevante Pixel). Die Funktion der Detailverbesserung kann als spezieller Typ der Umgebungsverdeckung betrachtet werden, wobei indirektes Licht einbezogen wird.

Beachten Sie, dass der interne Irradiance Cache anders berechnet wird, wenn diese Option deaktiviert ist. Der Algorithmus erkennt die anschließenden Detailverbesserungen und die kritischen Bereiche werden anders berechnet. In jedem Fall wird die Detailverbesserung für jedes gerenderte Bild separat berechnet, d. h. durch Wiederverwenden eines gespeicherten Caches werden die Renderzeiten verkürzt.

Wenn Sie die Detailverbesserung anwenden, können Sie die anderen Einstellungen für den Irradiance Cache niedriger wählen (insbesondere die Einstellungen, die die Speicherdichte betreffen).

Detailverbesserung: Aktivieren Sie dieses Kontrollkästchen, um den Parameter Detailverbesserung zu aktivieren.

Adaptiver Modus: Das Aktivieren dieser Option kann unter manchen Umständen von Vorteil sein, z. B. wenn mehrere kleine Bereiche körniger als andere erscheinen. In diesen Bereichen werden dann zusätzliche Samples gerendert.

Sekundärabschätzung: In diesem Modus erfolgt das Rendern schneller und er führt bei den meisten Anwendungen zu guten Ergebnissen. Bestimmte Bereiche werden jedoch anders als beim reinen QMC-Rendern (Option QMC unter GI Mode) zu dunkel oder zu farbig gerendert, was in den meisten Fällen aber kein Problem darstellt. Falls gewünscht kann dieses Verhalten auch deaktiviert werden. (Beachten Sie, dass körnige Renderings entstehen können. In diesem Fall sollte der Wert Qualitätsverhältnis erhöht werden.)

Radius: Mit dieser Einstellung können Sie den Radius festlegen, in dem benachbarte Objekte, Ecken und Kanten einbezogen werden sollen. Bei niedrigen Werten werden nur Elemente in unmittelbarer Nähe “gesehen”, bei höheren Werten auch Elemente in entsprechender Entfernung. Höhere Werte führen außerdem zu höherer Präzision und damit zu längeren Renderzeiten.

Qualitätsverhältnis: Wie bereits erwähnt erfolgt in kritischen Bereichen QMC-Sampling. Mit dem Qualitätsverhältnis wird festgelegt, wie viele Samples pro Pixel verwendet werden sollen. Dadurch wird wiederum nur die Körnigkeit der Detailverbesserung definiert. Höhere Werte führen zu weniger körnigen, weicheren Ergebnissen, erfordern aber auch entsprechend längere Renderzeiten.

Das Qualitätsverhältnis ist ein eigenständiger Wert. Er ist von allen anderen IR-Einstellungen unabhängig. Ein Wert von 100% entspricht 64 Samples.

Modus: Die Optionen in diesem Popup dienen nur zu Testzwecken. Mit ihnen können die oftmals sehr feinen Effekte der Detailverbesserung besser sichtbar gemacht werden. Sie können eine der folgenden Optionen auswählen:

Kombinieren (Normal): Bei dieser Option werden genaue Ergebnisse gerendert.

Nur Details (Vorschau): Bei dieser Option wird die Detailverbesserung ohne GI gerendert. Sie wird dabei unter allen Optionen am besten sichtbar gemacht.

Nur Global (Vorschau): Bei dieser Option wird nur die indirekte Beleuchtung gerendert.