Primäre und sekundäre Methode (CineRender Globale Beleuchtung)

GI in CineRender funktioniert in zwei Teilen:

Die primäre Methode berechnet den Effekt der Strahltiefe 1; dies ist

das von Polygonlichtern emittierte Licht

oder das von (über reale Lichtquellen oder den physikalischen Himmel) beleuchteten Flächen emittierte Licht ohne weitere Reflexion. Der letztere Fall führt zu einer typischen GI-Beleuchtung mit indirekter Lichtreflexion (eine rote Kugel, die durch ein weißes Licht angestrahlt wird, reflektiert beispielsweise rotes Licht).

Die sekundäre Methode berechnet die Helligkeit der Flächen (die nicht im Kamera-Blickfeld zu liegen brauchen), die durch mehrere Lichtreflexionen aufgehellt werden.

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Die primäre Methode hellt nur die direkt beleuchteten Flächen auf.
Die sekundäre Methode ist für das zusätzlich reflektierte Licht zuständig.

In diesem Beispiel wurde ausschließlich die primäre Methode im zweiten Bild verwendet. Im rechten Bild wurden die primäre und die sekundäre Methode verwendet.

In jedem der Bilder verwendet die linke Seite ein Polygonlicht, die rechte ein normales Licht:

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Die Ergebnisse beider Methoden werden addiert, um die Gesamt-GI beim Rendern zu bilden.

Die primäre Methode ist die wichtigste Methode für die Render-Qualität, daher sollten hochwertigere Methoden wie QMC oder IR verwendet werden. Diese erfordern auch eine entsprechend längere Render-Zeit! Für Licht, das hin und her reflektiert wird, können weniger hochwertige Methoden mit kürzerer Render-Zeit verwendet werden (z. B. Radiosity).

Je nach Projekteinrichtung können verschiedene Methoden miteinander kombiniert werden. Verwenden Sie die vordefinierten Voreinstellungen.

Siehe Voreinstellung (CineRender Globale Beleuchtung).

Tipp: Die zweiteilige GI-Berechnung existierte bereits in früheren Versionen: Wenn der Modus auf IR und das Sampling auf Radiosity-Maps eingestellt ist, entspricht dies der derzeitigen Irradiance Cache Primärmethode und Radiosity-Maps der Sekundärmethode.

Im Folgenden finden Sie eine kurze Beschreibung der einzelnen Methoden.

Optionen für die primäre Methode

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Quasi-Monte Carlo (QMC): QMC ist die präziseste, aber auch langsamste Methode. Animationen sind flimmerfrei (wenn auch nicht störungsfrei), wenn QMC + QMC verwendet wird.

Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Wie funktioniert QMC?

Irradiance Cache: Eine vereinfachte und schnelle Methode, um die wichtigsten Bereiche eines bestimmten Projektes zu ermitteln mit GI-Berechnung an diesen Stellen und mit Interpolation. Animationen tendieren zum Flimmern, wenn die Werte zu niedrig sind.

Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Irradiance Cache

Irradiance Cache (Altformat): Dies ist das Irradiance Cache von CineRender Versionen vor ArchiCAD 20. Es wurde beibehalten, damit ältere Projekte mit den gleichen Render-Ergebnissen gerendert werden können.

Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Irradiance Cache (Altformat) (CineRender Globale Beleuchtung)

Optionen für die sekundäre Methode

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Quasi-Monte Carlo (QMC): QMC als sekundäre Methode funktioniert am besten, wenn es als IR+QMC für Außenszenen verwendet wird, und am präzisesten – und langsamsten – als QMC+QMC.

Irradiance Cache: IC funktioniert gut als sekundäre Methode für Innenräume mit kleinen Lichtern, die als GI Flächenlichter oder GI Portal-Lichter definiert sind. Vergewissern Sie sich, dass die Musterwerte in Verbindung mit QMC+IR verringert werden. Intern wird eine erheblich größere Anzahl von QMC-Mustern für IR verwendet; dies kann die Render-Zeiten dramatisch verlängern.

Radiosity-Maps: Radiosity-Maps als sekundäre Methode eignen sich gut für schnelle Vorschau-Renderings wegen ihrer geringen Strahltiefe (weniger reflektiertes Licht).

Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Radiosity-Maps

Licht-Mapping: Licht-Mapping als sekundäre Methode funktioniert sehr gut beim Rendering von Innenräumen, die viel Licht benötigen, das durch die hohe Anzahl der Lichtreflexionen aus Licht-Mapping sehr schnell bereitgestellt werden kann.

Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Licht-Mapping

Keine: Deaktiviert die sekundäre GI-Berechnung. Dies steht für die Strahltiefe 1.

Intensität (Primäre und Sekundäre)

Mit diesen Parametern können Sie die Helligkeit der GI in Abhängigkeit von der Zahl der Lichtreflexionen steuern. Der Parameter Primäre Intensität wirkt sich auf die direkt beleuchteten Bereiche aus und der Parameter Sekundäre Intensität auf reflektiertes Licht.

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Sättigung

Definiert die in der GI-Berechnung verwendete Farbsättigung separat von dem GI-Funktionen der primären und sekundären Methode. Dies ist besonders hilfreich, wenn der physikalische Himmel zu blaue Schatten erzeugt. Versuchen Sie, den Sättigungswert für die sekundäre Methode zu verringern.

Wenn andere Methoden eine zu geringe Sättigung erzeugen (dies ist manchmal der Fall mit IR/QMC als sekundärer Methode), kann der Sättigungswert vergrößert werden.

Beachten Sie: Wenn die Sättigungseinstellung der primären Methode 0% ist, stehen für die sekundäre Methode keine Farben zur Verfügung.

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Ein einzelnes blaues Polygonlicht mit verschiedenen Sättigungseinstellungen beleuchtet die Szenerie.
Beachten Sie, wie die sekundäre Methode in der Mitte farbloses Licht emittiert.

Für Radiosity-Maps wirkt sich die Sättigung der sekundären Methode nur auf die realen Flächenlichter aus (und nicht auf die Polygonlichter) und/oder den physikalischen Himmel (,der durch das Sonnenlicht eine reale Lichtquelle erhält).

Farbsättigungen können auch für Oberflächen geändert werden (siehe auch Leuchten (CineRender-Oberflächenkanal)). Beide Sättigungsparameter stehen für eine globale, projektweite Sättigungseinstellung.

Strahltiefe

Unter den vielen GI-Parametern kann der Strahltiefen-Wert (der nur für die sekundären Methoden Irradiance Cache oder QMC definiert werden kann) einen erheblichen Unterschied bei der Rendering-Qualität ausmachen. Mit diesem Wert wird die Häufigkeit der Lichtreflexionen in einer Szene festgelegt, d. h., wie oft ein “Lichtstrahl” von einer Oberfläche reflektiert wird.

Höhere Strahltiefewerte führen zu einer moderaten Verlängerung der Renderzeiten. Der Unterschied zwischen den Werten 1 und 2 ist größer als der zwischen 2 und 8. Die Verteilung des Lichtes wird aber zunehmend gleichförmiger, heller und realistischer. Der Effekt bei Werten über 3 in einer normalen Szene wird jedoch immer weniger wahrnehmbar. Das Renderergebnis wird dann schlicht nur noch heller.

Der minimale Strahltiefewert von 1 (wie in der nächsten Abbildung) hat lediglich eine direkte Beleuchtung durch flache, leuchtende Elemente zur Folge. Dies ist ausreichend für die meisten Außenszenen, bei denen ein physikalischer Himmel oder HDRI Himmel die maßgebliche Lichtquelle darstellt.

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Eine Strahltiefe von 3 (wie in der folgenden Abbildung) wird benötigt, um eine indirekte Beleuchtung zu erzeugen, d. h. mit Licht, das von anderen Oberflächen reflektiert wird. Für Innenszenen ist mindestens ein Wert von 2 erforderlich.

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Anmerkung: Niedrige Strahltiefewerte können innerhalb bestimmter Grenzen mithilfe der Gammakorrektur ausgeglichen werden.

Tipp: Bei Verwendung “echter” Lichtquellen kann eine indirekte Beleuchtung bereits mit einem Strahltiefewert von 1 erzielt werden, da die von der Lichtquelle beleuchteten Objekte jeweils als selbstleuchtend erkannt werden.

Gamma

Dieser Gammawert wirkt sich nur auf die indirekte GI aus. Mit Gammawerten wird festgelegt, wie die intern gerenderten Helligkeitswerte im RGB-Modus dargestellt werden sollen. Vereinfacht ausgedrückt: Es wird der Verlauf der Helligkeit vom Dunkelsten (Schwarz) zum Hellsten (Weiß) definiert.

Mit dem Gammawert können relativ dunkle Renderings (z. B. als Ergebnis einer niedrigen Strahltiefe) aufgehellt werden. Hohe Gammawerte verringern jedoch schnell den Kontrast und lassen das Bild insgesamt “flacher” erscheinen. Werte zwischen 1 und 3 haben sich als am effektivsten erwiesen, in manchen Fällen können aber auch höhere Werte erforderlich sein. Bei Werten unter 1 wird das Bild abgedunkelt und bei Werten über 1 aufgehellt.

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