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如何更快地渲染?深入了解3D渲染性能的指南!(2)
我将把本文分为两个主要部分:- 可以优化的内部渲染因子- 可以优化的外部渲染因子您会发现内部因子与您想要更快地优化/渲染的场景紧密相关,需要更改场景元素和渲染设置。另一方面,优化外部渲染因子根本不需要或几乎不需要更改场景。这些是外部因素,例如整体硬件性能或渲染管理器拾取场景的方式。您可以优化两者中的任何一个并获得不错的加速,或者可以同时处理内部和外部因素,并看到渲染时间减少得更多!时间至关重要,所以让我们开始吧! 如何更快地渲染-方法论有两种方法可以解决此问题:您可以试着尝试以下某些项目,希望对您有所帮助,或者可以分析场景和环境,然后应用正确的修复程序。后一种选择所需的步骤很简单:1、找出为什么场景渲染如此缓慢的原因2、修理它这又使我们想到了另一件事:相对而言,“慢”是什么?您的场景可能会进行非常出色的优化,您的硬件是最好的,但是您对拥有数百万棵树的森林进行25K全景渲染仍需要5分钟吗?好吧,考虑到场景的复杂性,这实际上一点也不慢。但这不是您在这里的目的,对吧?您希望场景的渲染速度比现在快,这就是我们将要实现的目标。这使我们回到加速场景的两个步骤,并将其更改为:1、找到需要最少时间和金钱来解决的最大瓶颈2、修理它这次介绍差不多完成了,只是一件事:我相信您会在您的职业生涯中构建更多的3D场景,并在将来从事许多项目。从创建任何项目的一开始,就需要将本指南中的想法应用到整个项目中。不要在最终需要进行渲染时才进行优化,要在构建场景时就考虑视口或渲染性能的优化。能够更快地渲染,使您在处理场景时可以更频繁地进行迭代,提高质量,减少花费的时间,最终使你成为一个更具竞争力的3D艺术家。从长远看来,可以使您要求更高的费率或更高的薪水。 渲染引擎如何工作我们将从高层次的角度开始研究渲染引擎的工作原理,以及如何增加渲染时间以更好地指出为了使场景渲染更快而需要更改的内容。为了简单起见,我可以这样说:一般来说,在任何给定场景中,我们只有3种类型的对象:- 发光的物体,例如灯或太阳- 物体反射和折射光的程度不同- 我们认为的相机实际上,我们的现实世界是类似构建的,我们的眼睛有时是照相机。渲染引擎“渲染”或计算3D场景的外观,与我们实际的世界非常相似。像太阳一样的光源发出的光会从一个或多个表面反射,直到射入我们的眼睛,然后产生的光使我们以不同的方式看到物体。渲染时,您的计算机必须认真地“计算”真实世界中由物理完成的操作。例如,采取从表面反射的光线。计算机必须计算以下内容:- 光线从物体以什么角度反弹- 吸收了多少光线- 多少光线沿不同方向或进入表面散射- 多少光被反射或折射那只是一个简单场景中的一条光线。想象一下,计算机必须为场景的每个表面计算很多很多光线。幸运的是,PC的CPU(处理器)和GPU能够快速且非常擅长进行此类计算,比我们的人类要好得多,特别是GPU(图形卡或视频卡)是针对此类图形和“光线跟踪”定制的”计算。现在,我们需要做什么?尽管我们可以更深入地研究渲染引擎的工作原理,但是上面的描述应该已经足以分析和优化场景以更快地渲染:由于渲染引擎所做的大部分工作是在场景中拍摄一束光线,然后从物体上反射回来,因此我们已经可以得出以下结论:- 渲染无噪图像所需的光线越少,渲染过程将完成得越快“无噪音”:这是一个新名词,我们将快速介绍一下:您最有可能看过它。低质量渲染的图像不平滑或不清晰。它们到处都是噪点或颗粒,因此很难分辨细节。原因很简单,这是本文所需要的入门理论的最后一部分,所以再多花一点时间。这是噪音的来源以及我们如何消除它:任何图像(是否渲染)都由像素组成。渲染引擎为每个像素采样。为了简单起见,我们将其放置在场景相机中的渲染引擎通过每个像素拍摄一束光线,然后知道该特定像素后面的内容。这也称为“采样”。射出光线穿过像素并击中木头,那里有木头。射出光线穿过像素并找到金属,图像的那个区域中有金属。很简单。但是,这是重要的部分:像素不是一维的,而是二维的。基本上,每个像素都是一个二维正方形。一堆正方形在一起就是图像。那么为什么这很重要?因为我们穿过一个像素来查看背后3d场景中的光线或样本是一维的。为了获得像素整个正方形区域后面的平均值,我们将必须通过该像素和每个像素发射多条光线(采集多个样本)。举这个例子:图像来源:维基百科如果我们仅通过X射线照射到橙色三角形,则渲染引擎会认为整个像素都被橙色三角形填充/覆盖,而实际上它仅覆盖了该像素的右下部分。通过对该像素进行多次射线/采样,我们将知道该像素的90%实际上是白色/灰色而不是橙色(有些也是绿色的)。因此,使用多个样本,我们可以扣除该像素的平均颜色。因此,如果我们每个像素仅使用一个或少量样本,则我们不完全知道整个像素背后是什么,而在采样样本的一维点之后。结果:我们的错误阈值很高,并且我们得到了嘈杂的图像。我们通过每个像素拍摄的样本越多,误差阈值或噪点阈值就越低,并且最终图像的颗粒度也越小。!那是对渲染实际工作方式的内部运作的一次考察。现在请记住,所有渲染引擎都有自己的优化某些事物的方法,并且有一些方法可以伪造或优化某些过程,但是对于任何渲染引擎,通用功能都可以被广泛应用。您对场景进行的采样越多,结果越平滑。我们也可以这样说:如果场景中没有太多事情发生,那么与场景中充满了复杂物体,复杂材料或复杂照明的情况相比,您将能够获得更少的样本。未完待续...敬请关注》本文《》由Renderbus云渲染农场整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.renderbus.com/share/how-to-render-faster-2---相关阅读推荐:
【渲染引擎】Blender的2021年最佳渲染引擎(下)
Blender的2021年最佳渲染器(渲染引擎) LuxCoreRenderLuxCoreRender不仅是街机上最古老的,无偏见的,物理上正确的渲染引擎(承载着可追溯至2007年的古老LuxRender的外壳),它也是功能最强大的引擎之一。LuxCoreRender也是一个开源项目,在这方面使其成为Blender的一种类似的精神。LuxCoreRender的设计理念是在计算渲染时无障碍,完全物理精确的模型。开箱即用的结果是一些最令人印象深刻的渲染。它甚至比“传统”路径追踪器具有更多的功能集,即使在最具挑战性的场景中也可以计算光线信息,因此它的功能更为强大。这使得LuxCoreRender在渲染场景时具有难以置信的强大功能,重点放在折射强烈的物体,焦散或昏暗的室内。它还具有轻分组功能,这时循环严重缺失。虽然这种不妥协的方法最初意味着费时的渲染时间,但性能和的更新以及强大的降噪功能极大地提高了渲染性能。LuxCoreRender还可以与Blender一起很好地工作,它可以作为插件使用(与Octane不同),并且可以解析Cycles材质节点(尽管它确实拥有自己的节点以获得最佳性能以及材质库!) Radeon ProRenderRadeon ProRender是AMD的免费Path-Tracing渲染器。它以其创新的“全频谱渲染”模式将自己定位在Cycles和Eevee之间。此模式利用其Vulcan API后端,可将栅格化(例如Eevee)和光线跟踪(例如循环)结合使用,以创建视觉吸引人的渲染,同时仍具有交互式实时视口体验。在实践中,将光线跟踪的元素(例如反射和阴影)与光栅化的基本图像结合在一起,尝试实现完美的折衷方案。ProRender具有功能强大的Blender插件,该插件随附材料库以及Cycles-to-ProRender节点转换器。尽管在此阶段它可能不像Cycles那样完整,但事实证明,此渲染器是与前述“全光谱渲染”一起用于独特功能的非常有趣的测试平台。具有出色的性能,例如“每秒采样数”功能,可以控制视口帧频,6000系列AMD卡上的硬件加速光线跟踪,快速雾化选项等等。右上角的混合渲染功能是Full Spectrum Rendering的成名之举,它将光栅化的基本图像与光线跟踪的反射和阴影相结合。 BeerBeer渲染引擎建立在Malt后端之上,是Blender NPR社区众筹的免费和开源的Blender实时非PhotoRealistic(Or NPR)渲染引擎。Beer渲染引擎是Blender渲染器场景的一个相对较新的成员,因为它是从头开始设计时就考虑到Blender的功能,因此它与Blender完美集成。它的目的是通过易于使用的图层系统和更基于NPR着色器的基于特征的着色来重新组织着色器,从而扩展Blender的风格化渲染功能。这意味着,当使用Beer渲染NPR场景时,可以找到可以结合使用的“边缘光”、“轮廓”、“柔边卡通”着色器。但是,这种易用性通过强大的可扩展性得到补充,着色器很容易被黑客入侵并可以修改为新的着色器。Beer仍处于发展阶段,如果您愿意,可以为Beer筹款做出贡献。 Blender的其他和即将推出的渲染器在我们关注的各个开发阶段中,有几个著名的渲染引擎与即将到来的Blender集成在一起。 RendermanRenderMan是Pixar屡获殊荣的渲染引擎,并宣布将支持Blender。凭借其重要的版本24,它将是第一个包含GPU渲染的工具,这是新近被称为Blender Bridge Tool版本的一个受欢迎的补充。Blender Bridge Tool是Blender的一个较旧的,不再维护的Renderman插件的继承者,承诺提供更紧密的集成,包括视口渲染,灯光链接和灯光混合支持,ILM的LAMA着色器支持,甚至支持油脂铅笔。 Redshift for Blender电影和电视节目(例如Starz American Gods)中使用的功能强大的GPU渲染器Redshift即将来到Blender。目前,所有Redshift许可证持有者都可以使用Beta版的Blender插件。尽管插件的当前迭代缺少一些功能,例如灯光链接和运动模糊,但开发仍在继续,直到Blender插件与引擎达到功能相同。Redshift凭借其有偏差的架构(牺牲了计算精度以提高速度)而拥有基于GPU的能力。它提供了大量的控制和自定义选项,以磨合您在渲染时所需的精确的视觉保真度和速度。同时提供令人印象深刻的功能集,例如体积渲染、头发渲染、镶嵌和置换、专用皮肤着色器等。 英伟达Omniverse英伟达发布了Omniverse,它是基于美元的内容创建/渲染混合体。尽管内容创建模块的协作模式及其集成的GPU加速的动态模拟令人印象深刻,但至少可以说,渲染模块是我们特别感兴趣的。Omniverse的渲染模块被称为“ Omniverse RTX Renderer”,利用Nvidia硬件和软件渲染技术的最新更新,在视口中进行实时光线追踪。坦率地说,开箱即用的结果令人印象深刻,麻木的速度。Omniverse的渲染模块还处于起步阶段,其功能还远远不够完善,它仍然必须在生产环境中进行证明,但这已经是一个非常有希望的开始。Nvidia正在与Omniverse进行Blender集成,尽管到目前为止还没有发布消息。 AMD的USD Hydra附加组件AMD为Blender发布了USD Hydra附加组件,从Blender的渲染潜力方面看,它有望成为改变游戏规则的人。Hydra是Pixar开发的框架,是其美元生态系统的一部分。Hydra充当DCC之间基于USD的接口。与Hydra框架进行通信的渲染器称为Hydra Render Delegates,它允许3D内容创建程序包通过Hydra插件托管多个Render引擎。实际上,通过Hydra插件,Blender现在可以托管所有具有Hydra Render Delegate版本的渲染引擎,包括ProRender,RenderMan,Arnold,Octane,Redshift等。该插件仍在开发中,目前随ProRender一起提供。 结论– Blender的最佳渲染器哪种Blender渲染器最适合您,取决于您的需求。尽管许多Blender渲染引擎是免费的,但其他一些渲染引擎可能要花很多钱。最后,它不仅取决于您的预算,还取决于您要实现的样式,与其他软件的管道和工作流程,当然还取决于您拥有的专业知识。如果您已经因为每天在其他软件中使用这些引擎而知道如何使用Redshift或Octane,则在Blender中继续使用它们是很有意义的。如果您刚开始使用Blender并仍在学习中,Cycles是一款具有竞争力且经过生产验证的Renderer,可以快速学习,并有一个有用的支持社区来对其进行备份。兼容支持Blender、maya、3ds max、v-ray等市面上主流的软件和插件。Renderbus瑞云渲染是瑞云科技旗下云渲染品牌,被誉为中国“云渲染”的先行者,其中中国电影票房前三作品均由Renderbus提供云渲染服务。瑞云渲染作为亚洲前沿的云渲染平台,致力于提供专业可靠、安全稳定、可持续创新的云渲染解决方案,助力推动行业快速发展。本文《》内容由Renderbus云渲染农场整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.renderbus.com/share/blender-2021-2/---相关阅读推荐:
【渲染引擎】Blender的2021年最佳渲染引擎(上)
好吧,它是渲染!当然,Blender的生态系统并不缺少功能强大的渲染解决方案。Blender本身包括三个现成的多功能渲染器,还有更多来自第三方的渲染器(Renderbus瑞云渲染农场支持Blender)。在本文中,将介绍所有这些渲染器。 Blender的2021年最佳渲染器(渲染引擎) Cycles首先,是Cycles渲染器。Cycles是Blender中功能最丰富,经过生产验证的渲染器。这是一个路径跟踪引擎,这意味着它特别擅长于再现场景周围反弹的光的复杂性并与其中的各种元素进行交互。它已经在许多电视和电影制作。Cycles拥有丰富的渲染功能,包括强大的PBR着色节点,精确的地下散射,矢量位移和自适应细分,体积散射和吸收,焦散,密码遮罩支持等等。Cycles得到了严格的维护和更新,最近的发展集中在严格的优化上。这使得Cycles在其已经令人印象深刻的功能集之上成为了一个相对较快的路径跟踪器,尤其是在添加了OptiX技术的渲染之后,使其可以利用RTX内核来大大提高渲染速度。它还具有多个视口和渲染降噪器,包括强大的OIDN(CPU)和OptiX(GPU)降噪器。它还具有对Nvidia和AMD GPU的多GPU渲染支持,以及带有图块窃取功能的GPU + CPU“混合”渲染支持。话虽如此,Cycles确实有其局限性。目前,在caustics等领域,LuxCoreRender在速度和准确性方面均胜过它。它还缺少轻链接,这是许多直接竞争对手中都非常需要的功能。通过将其移植到其他3D软件的插件(例如Insydium的Cycles4D),Cycles已经证明了其成功,该插件将Blender的渲染引擎引入了Maxon的Cinema 4D。 EeveeEevee最初是作为Blender的“实时”视口设计的,目的是成为帮助其老兄Cycles的着色工作流程的预览工具,现已成为自己的野兽。Eevee是Blender的实时栅格化渲染引擎,它替代了Blender 2.80中的Blender Internal渲染器。自发布以来,Eevee一直风靡一时,尽管它是栅格化引擎,但下一个演示却展示了其强大功能。尽管它永远都无法击败路径跟踪引擎,尤其是在“全局照明”、“折射”和“焦散”等领域,但Eevee仍拥有强大的功能集,以其极高的快速渲染速度而著称:体积渲染、次表面散射、头发支持,用于NPR着色的强大的Shader-to-RGB节点,以及最近添加的Motion Blur和Cryptomatte支持。Eevee当前的开发周期专注于填补其功能集中的空白,以使其完全可以用作生产渲染选项,并且Blender Animation Studio广泛地在Coffee Run短片上广泛使用它。Eevee的最大力量是速度。这是以牺牲其最大缺点为代价的,这正是其光栅化设计的本质:反射、折射、接触阴影等都是“屏幕空间”效果,这意味着没有真正的路径跟踪功能可以计算出超出渲染屏幕的光弹。这可能会使实现逼真的渲染更具挑战性,尤其是与其更精确但路径跟踪弟兄比较慢的渲染。 Workbench该Workbench引擎是“标准”的发动机提供动力Blender的视口。它的主要职责是在执行纹理/着色/光照/渲染之前的所有任务时保持平稳的性能。但是,这并非全是灰色阴影,因为Workbench具有一些强大的功能,旨在在视觉上帮助用户完成多种任务,例如cavity 渲染、matcaps、轮廓和X射线选项。一些冒险的用户甚至试图驯服Workbench引擎,使其迅速吐出“完成的”渲染,但这并不是出于胆小或容易实现的目的。TrollTew设计的Stoner与Workbench引擎一起渲染 Blender的OctaneRenderOctaneRender首次发布时是GPU渲染领域的先驱之一,自那以后就成为功能强大而又快速渲染的家喻户晓的名字。这是一个无偏见的、频谱正确的渲染引擎,它在最大程度上充分利用了RTX硬件,可以在视口中以极快的速度渲染准确的图像。它具有分层材料(与手动混合着色层相反),具有完全Nuke集成的光谱随机行走次表面散射、体积渲染或深像素渲染等功能。针对较大场景优化了核心外几何图形,以及两个新的“ Vectron”和“ Spectron”模块,可渲染非常大的程序几何图形和体积。幸运的是,对于Blender用户,Octane提供了其Blender插件的特殊免费层,但需要注意的是,上述免费版本仅支持一个GPU。该插件采用特殊的Blender内部版本的形式,可直接下载,并内置了OctaneRender引擎,这对于日常构建Blender高级用户而言可能会带来不便。另一个警告是,Octane带有自己的着色器节点/编辑器,因此Cycles材质不会自动移植到OctaneRender。但是,都是基于PBR的渲染引擎,着色器构造背后的逻辑足够接近,足以使着色器(至少基于图像纹理的着色器)的移植足够简单。未完待续...敬请期待下期:《》本文《整理发布,如需转载,请注明出处及链接:https://www.renderbus.com/share/blender-2021-1---相关阅读推荐:")