Loading
0

[vfxinfo 独家]Vray-3.0 性能评测

文章一部分是转载在Hammer Chen的Blog(本文获得Hammer的转载许可),一部分是自己的使用心得 感谢Hammer无私的让我们转载他的文章,感谢!!!

Hammer的原始文章链接:http://hammerbchen.blogspot.com/2013/10/vray-30-beta-review.html


笔者以VRay 3.0 beta的算图实测效果图,每张算图时间皆约30分鐘

作者:Hammer Chen (V-Ray原厂认证专家)

优点
切换式的UI介面 (Basic, Advanced与Expert叁种模式)
跟VRay 2.4相比,能减少 40 ~75 % 的算图时间 (透过新增功能:新的算图核心, Embree, Probabilistic lights, progressive rendering 与 Dynamic Splitting of the render buffer等技术)
"Max ray intensity"能有效地减少过量的白色杂点问题

缺点
同V-Ray 2.4相比,在相同场景设定下VRay 3.0 beta算出来的图有时候会產生较多的noise
目前VRay BPTracer(双向光跡追踪)的功能还不够完整

引言
笔者有超过十年的使用算图软体的经验,从最一开始使用cebas Finalrender,中间有段时间改用mental Ray (因為是3ds max内建),当VRay由1.x升级到2.0时,笔者发现vray 2.0有显着的速度提昇,因此从那时便成為V-Ray的爱用者。这次Chaos Group推出V-Ray 3.0 beta,笔者跟其他使用者一样兴奋,想要知道是否新版的VRay算图速度有明显提昇?其次才是其他新功能的问题。对绝大部分的用户来说,速度提昇才是升级软体最主要的考量因素,尤其是算图软体更是如此。笔者目前从事的工作内容主要跟粒子特效,涉及到许多碎裂火焰或是爆破,或是水的算图,因此这篇实测我以使用介面,日常会使用的重大功能与算图速度作為实测重点

-可切换的UI使用者介面(Basic,Advanced,Expert)
介面变得更简洁,提供Basic,Advanced,Expert叁种模式切换。过去有朋友批评VRay参数过多,他们只想以艺术家的角度来操作算图软体,觉得VRAY太复杂,他们喜欢mental ray用滑桿操作品质的使用方式。.这次VRay 3.0在预设介面中,将复杂,进阶的参数都收(隐藏)起来了。你可以用Basic,Advanced,Expert叁种模式切换。越后者其参数显示的越完整。这个功能可以让初学者不致被过多的参数吓到,但是对老用户来说需要每次去按Basic,Advanced,Expert按钮才能找到他要的参数,有点麻烦

-VRay ToolBars:  VRay Quick Settings 快速设定
它的作法不是把滑桿直接做在vray的主要选单介面中,而是再透过VRay Quick Settings来控制,分成exterior,interior,vfx叁种状况。当我按下exterior按钮后,会切换GI Engine為 BF + BF;但当我按下inteior按钮便会切换成IM + LC。换句话说 ChaosGroup在设计这个Quick Settings时认為室内设计比较适合用IM + LC,但是户外就比较适合用 BF + BF的搭配法。滑桿共有33级,Irradiance Map 与Light cache的参数还是相互搭配的。跟mental Ray的Fianl Render:FG Precision滑桿的5级有所不同。相信这些参数的搭配是由ChaosGroup专业的经验所搭配出来的。

笔者还蛮好奇為何室外场景的预设是用BF + BF?因為一般相信BF虽然品质好但是算图时间很久,且容易有杂讯感。是否新版的BF速度有变快呢? 我们做了以下测试:

以上場景以V-Ray 2.4算圖,共耗時51分鐘13.6秒

相同場景以V-Ray 3.0 beta,共耗時30分鐘20秒
儘管V-Ray 3.0 beta的算圖結果跟V-Ray 2.4相比有較高的noise,但是算圖時間大幅減少了40.8%
-新的Image Sampler: Progressive Rendering
Progressive Rendering是VRay 3.0新推出的功能,与以往渲染方式不同,Progressive Rendering顾名思义就是从粗糙一点的品质,持续地算图,算到品质较高的画面為止。你可以由Min Max Subdivs来控制品质,或是可以直接限制算图时间。这样的操作笔者认為类似Maxwell Render的操作方式

渐进试算图,由粗糙到细緻因為可只直接指定算图时间,若是渲染动画也比较好估计整体所消耗的时间。由与Progressive Rendering的特性,让你无需等待长时间就可以很快地看到场景算染的概括品质,如果在前面几个pass就发现哪边设定有问题,比方说灯光或是材质,可以马上停止算图进行修改,这样可以节省等待的时间。

另外Progressive Rendering会持续地算图,直到指定的品质為止,所以也能够用在专案製作上,做出最棒的完成品。笔者认為这兼顾了VRay RT的优点,又能融合到现在的工作流程

- Embree :CPU算图加速功能
新版的VRay是否真的如原厂所说,算图速度变快呢? 有哪些CPU支援这项加速技术呢?
据说intel最新的CPU有支援SSE, AVX技术的都可使用此加速功能。笔者无法找到有明确的表格说明哪些Intel CPU确实支援Embree。但笔者以自己的i5笔电测试,的确可以明显地减少算图时间
上图破碎的陶瓷,若是没有使用Embree加速功能,算图时间為1小时43分46秒。若是勾选Use Embree加速,算图时间為1小时33分41秒,换句话说本例裡面若採用Embree加速可以减少9.7%的算图时间。而且笔者还发现,不管是何种GI搭配,都可以达到加速的效果,不一定要是Brute Force类型的GI
 自动地缩小算图框(Render bucket)-Dynamic Splitting of the render buffer
动态地缩小Bucket Render Size:各位在用V-Ray算图一定会个经验就是V-Ray採用分割(Bucket)算图,一开始的时候每个Bucket各司其值,假设有8核心的CPU就会有8个Bucket在吃整个算图画面,但是当算到快要结束的时候,因為只剩下一块,也只有一个CPU核心正在进行算图,算的特别慢。因此就会產生所谓的『last bucket syndrome』,最后一块症候群。V-Ray 3.0提供了这个选项会动态地分割Bucket,当算到最后一块时,会自动重新分配工作给所有的CPU(把Bucket切的更小),所以即便是最后一块,还是能最有效率地计算完成! 这也就是為何V-Ray 3.0能够比V-Ray 2.0更快速地其中一个原因
-Probabilistic lights 机率灯
当场景有大量灯光时,这个功能让你可以最佳化採样。当关闭这功能时,计算每个採样点时V-Ray会评估场景中所有的灯光,当场景有大量灯光,大量GI反弹要计算时,会导致需要追踪大量的阴影,也因此最后算图速度会变得很慢。当开啟这个功能时,V-Ray会随机地选取指定数量的灯光,然后只将这些灯光纳入计算。指定的数值越小算的越快,但是可能会產生较多的杂讯,数值越高,杂讯越小,但算图时间增加
笔者以以下范例,这个场景有13盏VRayLight。左边是没有勾选Probabilistic lights功能计算出来的效果,算图时间為6分46秒(406;勾选Probabilistic lights则算图时间為4分15秒(255。因此Probabilistic lights可以减少算图时间达37.1%。但儘管算图时间减少,可是算图结果杂讯较多。笔者认為这个功能可以用在场景灯光复杂时,作為预览算图使用,或者必须搭配Progressive Rendering,才能避免杂讯的问题
左边:未开啟机率光  右边:使用机率光功能
-Max ray intensity  最大射线强度
这个选项可以压制非常亮的射线,通常会在杂讯很高的算图画面中看到。这个功能类似Subpixel mapping + Clamp output的功能,但是Max ray intensity是作用在所有二级射线(GI/reflection/refraction)上面,与前者处理最终影像是不同的,这可以有效地压抑白点杂讯,但不会让最终影像失去过多的HDR资讯。类似於Subpixel mapping选项一样,Max ray intensity会让最终影像產生某种失真,因為跟正常相比,可能算图结果会暗一点
这裡我们以茶杯為例,这裡我们刻意将地板设黑一点,让我们更容易看到萤火虫效应。场景以BF+BF的GI设定算图 可以看到左图会有明显的小白色杂点 可是当我们勾选了Max ray intens 并将数值设定為1,这样算出来如右图,能够有效地抑制白色杂点的產生。(请将图片放大到全解析度来看)
 左图的Min Shading = 1; 右图Min Shading = 64
-Min shading rate
这个选项让你可以控制反锯齿的射线数量,会影响到glossy reflections,GI,area shadows。这对Progressive image sampler十分有用,越高的数值代表花越少时间在计算反锯齿,且会花越多在shading效果上面
-VRay Helper / VRay BPTracer (Bi Directional Path Tracing)
新类型的unbias的GI引擎。当使用VRay BPTracer,会自动计算场景中的Caustic,所以不需要额外勾选Caustic。目前使用的限制是:不支援3ds max内建的Frame Buffer。笔者认為这还在实验阶段,似乎功能还不完整,比方说玻璃杯,虽然我可以用Radius控制品质,让杂讯减少,但是他似乎不能正确地计算环境,导致玻璃某些区域看起来过黑。相同场景用传统的方式计算就不会有这样的问题。相信VRay BPTracer有其潜在适用的场合,但是以现阶段来看 还是不成熟的功能
VRay BPTracer的使用方法只要在场景中放置VRay BPTracer Helper就可以了,这时VRay原本的GI设置会失效,完全由VRay BPTracer来控制。VRay BPTracer算图的特色是渐进式的,由粗糙的品质开始持续地计算,然后越算越细緻,直到设定的iterations count达到為止

在预设的radius我发现其caustic產生的光点非常细緻,杂讯看起来过多。手动将raduis可以减少杂讯的问题,但是过大radius也会让细节消失。图由左至右為:dafault, radius = 0.1, radius = 0.5-其他的新增功能

新的Shaders
-VRayScater Volume
-VRayGLSLMtl
-VRayHaitMtl
-VRayOSLMtl
-VRayVRmatMtl
新的Maps
-VRayICC
-VRayLut
-VRayOCIO
-V-Ray Vismat material (让你可以在不同软体平台间交换材质,例如 Maya与 3dsMax之间)
 -V-Ray Metaballs
 -Render Mask
- 透过VRayProxy支持Alembic

- 支援 Deep Data结论:

1.跟V-Ray 2.4相比,V-Ray 3.0 beta可以减少约 40 ~75%的算图时间,但在有时候会產生较多noise的算图结果
2.Embree真的能加速算图,大约可以减少10%的算图时间,重点是这个加速功能不会影响到算图品质
3.Progressive Rendering是这版重大的更新功能,既能用在预览,也能用在专案最终算图上
4. "Dynamic Splitting of the render buffer"是很小的新增功能,但能让你在不升级硬体的状况下,有效地使用所有的CPU算图
5.Probabilistic lights机率灯对於具有大量光源的场景相当有用
6.VRay BPTracer 还在研发当中,功能不够完整