照片級的CG渲染,意味著CG合成圖像的最終呈現(xiàn)效果如照片一般真實。為了達(dá)到這個目標(biāo),需要具備很多素質(zhì)和條件。而制作過程從收集參考圖、建模、再到渲染,每一個環(huán)節(jié)都非常重要,也都關(guān)乎最終效果的呈現(xiàn)。
關(guān)于如何實現(xiàn)高質(zhì)量的渲染,我們有以下“四大趨勢”,“三大技術(shù)要素”,以及“一大能力” 和大家分享。
四大趨勢
了解渲染的發(fā)展趨勢,才能整體把握重點,站在行業(yè)最前沿。如今,渲染有如下四個發(fā)展趨勢:
1.越來越復(fù)雜的模型和場景
內(nèi)容制作要求越來越高,場景越來越復(fù)雜,顯示分辨率要求越來越高。
2. 照片級真實的效果
對于設(shè)計師而言,設(shè)計渲染的結(jié)果越精準(zhǔn)越能作出更好的決策。
3. 可預(yù)見性的要求
可預(yù)見性的可視化方式被用于從最初的創(chuàng)意到最后的效果,即用戶不希望最終的呈現(xiàn)效果和一開始的設(shè)計有很大出入,每一個制作步驟都希望是可控制的和可預(yù)見的。
4. VR虛擬現(xiàn)實
創(chuàng)建VR立體渲染效果需要更多的計算能力。
三大技術(shù)要素
日益嚴(yán)格的要求對渲染技術(shù)也提出了新的挑戰(zhàn),但隨著GPU在渲染技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,配合其他先進(jìn)技術(shù),其已經(jīng)能夠大幅提升渲染效果和速度,為相關(guān)從業(yè)人員帶來顛覆性的渲染體驗。
1. 渲染速度
快速的渲染是產(chǎn)品設(shè)計師和建筑師創(chuàng)建交互式、照片級寫實的大型3D模型的基礎(chǔ)。設(shè)計師可以知道每一次渲染后的效果,設(shè)計的每一個過程都將可控。傳媒娛樂領(lǐng)域的專業(yè)人士將能夠在準(zhǔn)確的光影環(huán)境下瀏覽自己的作品,并與之交互。
從前,采用主流CPU需要幾小時才能完成離線渲染。渲染階段非常耗時,很容易讓人視覺疲勞,失去新鮮感而迷失方向。現(xiàn)在使用GPU只需要幾分鐘的時間,最終畫面的質(zhì)量也隨著渲染時間的縮短而提高。
2. 光線追蹤
光線追蹤通過模擬光線的物理行為來生成高度逼真的圖像。光線追蹤通過追蹤光線從觀者的眼睛穿過虛擬3D場景的路徑來計算像素的顏色。光線在穿過場景時可能會從一個物體反射到另一個物體(引起反射)、被物體阻擋(引起陰影)、或穿過了透明或半透明物體(模擬半透明或電介質(zhì),如玻璃或水)。所有這些交互結(jié)合起來就產(chǎn)生了屏幕上所顯示像素的最終顏色。
為什么光線追蹤會被視為計算機(jī)渲染的未來?原因就在于其創(chuàng)建照片級寫實圖像的能力。如今的光線追蹤渲染器主宰著虛擬效果制作和動畫特效領(lǐng)域。大規(guī)模并行GPU的出現(xiàn)擴(kuò)展了光線追蹤的應(yīng)用空間。
3. AI去噪
不管是攝影還是CG渲染,噪點都是個挑戰(zhàn)。雖然光線追蹤能夠產(chǎn)生高度逼真的圖像,但是為每張圖像模擬數(shù)百萬個虛擬光線意味著強(qiáng)大的計算性能。部分計算的圖像會出現(xiàn)很多噪點,就像在昏暗環(huán)境中拍攝的照片一般。
AI去噪功能可加速清除圖像中的顆粒感。觀察去噪前和去噪后的圖片可以明顯看到啟用和不啟用AI去噪技術(shù)的區(qū)別。利用GPU進(jìn)行深度學(xué)習(xí),從部分完成的結(jié)果中預(yù)測最終渲染圖像,可以在更短的時間去噪,生成高質(zhì)量的圖像。
NVIDIA一直致力于GPU渲染創(chuàng)新解決方案,以提供照片級的渲染體驗。已推出搭載NVIDIA RTX光線追蹤技術(shù)的Quadro GV100 GPU,可提供電影級畫質(zhì)的實時渲染;利用AI深度學(xué)習(xí),在去噪上也迎來了新的進(jìn)展。
一大能力
即學(xué)習(xí)能力。擁有技術(shù)支持固然重要,但技術(shù)只會越來越強(qiáng)大和智能,關(guān)鍵的因素還是人。正如其他知友所述,要創(chuàng)作出盡可能真實的CG作品,制作者本身必須具備一定的素質(zhì),包括對真實畫面的感覺、一定的審美功底,以及對軟件的使用技能等要求。因此學(xué)習(xí)能力很重要。