Animação sem flicker com Mental Ray utilizando FInal Gather

Por: cadupuccini  

Em: 12/04/2013 12:38

Boa tarde Pessoal!

Eu utilizo o Mental Ray faz anos e gosto muito do seus resultados.
Porém tenho dificuldades para utilizar o Final Gather como iluminação indireta em animações, tanto de câmera quanto de objetos dinâmicos, mesmo utilizando as técnicas indicadas na própria documentação do 3ds max, algumas cenas, principalmente com objetos brancos, geram ruidos e casualidades indesejáveis. Pensei seriamente em migrar para o Vray, porém todo o workflow da empresa onde trabalho está configurado para trabalhar com o Mental Ray, inclusive a renderfarm.

Gostaria que a comunidade compartilha-se alguma solução ou workflows alternativos para utilizar sistema de iluminação indireta em animações com o Mental Ray, com ou sem o Final Gather.

Obrigado!
www.cadupuccini.com
Olá pessoal da 3d1... boa noite a todos!! [:D]

cadupuccini: oi cadupuccini!! tudo bem?? SEJA BEM VINDO AO SITE DA 3D1, ESPERO QUE PARTICIPE BASTANTE CONOSCO E QUE GOSTE MUITO!! Sobre a sua pergunta, para usar o \"Final Gather\" do 3ds Max ou Maya, SoftImage, pois todos tem o render Mental Ray, você precisa tomar cuidado com a configuração do \"Accuracy\" do final gathering pro Maya, que é o mesmo parâmetro do \"Rays Per FG Point\" do 3ds Max, mais os recursos de Diagnostic, trace depth, Ray tracing...etc.

Exemplo de Diagnostic- Mental Ray- 3ds Max:



1.0- Ficha render Mental Ray- Maya.



2.0- Ficha render Mental Ray- 3ds Max.



O Mental Ray é um renderizador bem robusto, poderoso demais e bem profissional. Quando o render V-Ray veio obter todos os efeitos que hoje ele tem, ele se baseou nos mesmos efeitos que o Mental Ray já possuia há anos.

Não estou aqui querendo comparar renderizador nenhum, até porque todo mundo já está \"careca\" de saber que quem faz arte é o artista gráfico, seu conhecimento e não a ferramenta A,B ou C que ele usa.

Mas a verdade seja dita, quando criaram inúmeros efeitos pra outros renderizadores que hoje estão \"dominando\" o mercado, o render Mental Ray já produzia esses efeitos milhares de anos antes e com uma qualidade impressionante e rapidez também.

O motor de engine do render Mental Ray é super veloz, e eu sinceramente não entendo porque algumas pessoas disseram que o render Mental Ray estava lento, quanto na verdade ele é sim, super rápido, se for \"BEM CONFIGURADO\", agora, qualquer renderizador que for mal configurado sempre vai demorar no render, não importa qual seja o tamanho da resolução da imagem de saída, nem quantas geometrias 3d tem na cena, nem quantas luzes, quantos reflexos nos materiais, nada.

Qualquer renderizador bem configurado, bem setado, sem usar pressets de render, ele irá produzir uma imagem de ótima qualidade em um tempo muito bom. Claro que depende de inúmeros fatores pra imagem ser renderizada rapidamente: como processador, memória Ram, placa de vídeo, se a pessoa está renderizado em uma mini render farm ou não...etc.

Mas no geral a velocidade de render do Mental Ray é ótima. A prova maior se dá quando se vê ele sendo usados em muitos filmes que nós assistimos no cinema mundial, em propagandas, comerciais, séries esportivas e muito mais.

O Mental Ray é um renderizador de altíssima qualidade de produção desenvolvido pela Mental Images em Berlim, Alemanha. A Mental Images que era antigamente proprietária do Mental Ray, foi comprada em dezembro de 2007 pela NVIDIA, que é a maior fabricante de placas gráficas 3d do mundo e agora a NVidia é a dona do Mental Ray. Como o nome implica, o Mental Ray suporta ray tracing para gerar imagens em tempo real.

O render Mental Ray tem sido usado em muitos filmes, incluindo Hulk, Matrix Reloaded e Matrix Revolutions, Star Wars Episódio II: O Ataque dos Clones, O Dia Depois de Amanhã, Poseidon, Homem Aranha 1 e 2...etc.

A principal característica do Mental Ray é a obtenção de alta performance através de paralelismo em máquinas com múltiplos processadores e renders farms. O software utiliza técnicas de aceleração, como por determinação de linhas de varredura da superfície primária visível e particionamento de espaço binário de raios secundários.

Ele ( Mental Ray ) também suporta \"caustic\" e simulação fisicamente correta de \"global illumination\" empregando mapas de fótons ( photons ). Qualquer combinação de diffuse, reflection glosiness ( suave- soft ou disperso ), brilho especular pode ser simulado perfeitamente.

O Mental Ray foi concebido para ser integrado em um aplicativo de terceiros usando uma API ou para ser usado como um programa independente, que é o \"Mental Ray Standalone\".

No Mental Ray Standalone que é um software a parte para renderizar cenas complexas com o Mental Ray, a extensão do arquivo é \".mi\" para renders usando o batch render. Até o momento existem muitos softwares que integram este renderizador, como o Autodesk Maya, 3D Studio Max, AutoCAD, Revit e Cinema 4D, Softimage ( antigo XSI ), Houdini Software da Side Effects, o SolidWorks, CATIA...etc.

A maioria desses softwares high-end ( alta performance ) fornecem suas próprias bibliotecas de shaders personalizados. No entanto estes shaders estão disponíveis para o Mental Ray, qualquer arquivo com extensão \".mi\" pode ser renderizado pelo \"Mental Ray Standalone\", independentemente do software que o gerou.

O Mental Ray é totalmente programável e infinitamente variável, apoiando-se em sub-rotinas ligadas também a shaders escritos em linguagem de programação C ou C + +.

Este recurso pode ser usado para criar elementos geométricos em tempo de execução do processador, texturas procedurais ( criadas no próprio software 3d ), bump e displacement maps, atmosfera e efeitos de volume, environments, lentes de câmera, e fontes de luz.

No ano de 2003, a antiga dona do Mental Ray, a Mental Images ( Alemanha ) foi premiada com um Oscar por suas contribuições para o software de renderização Mental Ray para filmes.

Atualmente o site oficial do Mental Ray é este aqui: http://www.nvidia-arc.com/products/nvidia-mental-ray.html

Sobre a sua pergunta, para renderizar animação com o render Mental Ray, obviamente ele precisa estar todo bem configurado nos mínimos detalhes. Tenha cuidado a usar cores muito saturadas e vibrantes, pois estas cores deixam a cena além de muito \"lavada\", elas realmente geram pequenos \"flickers\" e batimentos na imagem final da animação.

Uma das dicas para evitar flicker usando qualquer renderizador, não só o Mental Ray, é ter um bom mapa de Final gather bem configurado, cuidadosamente, um ótimo sistema de anti-alising ( A.A ) \"bem\" configurado, filtro do A.A bem especificado, spatial contrast bem setado ( valores menores são melhores )...etc.

O Final Gather ( F.G ) em muitos casos é responsabilizado por flickers, batimentos e cintilações em animações, o que nem sempre é verdade e no site da 3d total, o autor \"Jignesh Jariwala\" compartilhou algumas dicas sobre como começar animação configurando o F.G ( Final Gather ) sem cintilação com o Mental Ray no 3ds Max. No exemplo do autor, ele usou uma das cenas da produção de um projeto para demonstrar isso, já que contém uma grande quantidade de polígonos.

Esta imagem abaixo é do tutorial do autor: \"Jignesh Jariwala\" que escreveu um artigo pro site da 3d total, em que ele mostra como gerar uma animação sem flickers usando o Mental Ray do 3ds Max. A renderização de um dos frames da animação dele, foi esta imagem abaixo:

DIREITOS AUTORAIS: \"Jignesh Jariwala\"



Cena com Final Gather configurado: Mental Ray- 3ds Max.



Ficha do render Mental Ray- configuração do Final Gather:




OBS: Nesta cena do avião do autor \"Jignesh Jariwala\", tudo está em still ( estático ) e somente a câmera está em movimento ao redor do avião, então ele escolheu o \"Project Points Along Camera Path\" ( como a câmera está em movimento ) e modo de arquivo único ( como tudo ainda é still [ estático ] e não há nenhuma animação ).

Os Bounces do F.G ( Final Gather ) foram definidos com 1,00 e ele manteve o \"trace depth\" para 2-1-1. No caso desta cena do avião, o autor não precisava de muita reflexão ou refração. O Noise filtering foi definido para Nenhum ( fig.02 ) e, claro, o \"Antialiasing\" foi definido com configurações de minimum= 1,00 e maximun= 16,00; o grupo \"spatial contrast\" foi colocado em R= 0,05, G= 0,05 e B= 0,05 e o filtro de anti-alising como Mitchell.

Então o autor \"Jignesh Jariwala\" gerou um mapa de F.G ( Final Gather ) para cada cinquenta ( 50,00 ) frames ( por 50 quadros ), então depois ele \"travou\" as configurações do mapa de F.G e renderizou com essas configurações de Antialising e aqui está o resultado do autor.



E por fim, o vídeo com a animação de câmera dando uma volta na frente do avião.

http://vimeo.com/38018134

Segundo o autor \"Jignesh Jariwala\", neste vídeo de animação, há um pequeno flicker que acontece na animação, mas segundo ele, esse flicker não é do Final Gather ( F.G ). Ele pergunta então, como sabemos se realmente este pequeno flicker que aparece no vídeo não é do final gather??

Existem ferramentas de \"Diagnostic\" do Mental Ray. Ir para as ferramentas de diagnostic, habilitar o Final Gather e agora renderizar a seqüência com o F.G habilitado. O resultado será como no vídeo abaixo. Todos esses pontos verdes não estão se movendo ou saltando, pulando, mas aderindo a planes e a terra.

http://vimeo.com/38018237

E então o autor se pergunta que \"flicker\" é este?? Ele responde que é um flicker provocado pelo anti-alising. Quando sempre o anti-alising \"piscar\" é sinal que não é no mapa de F.G ( Final Gather ). O F.G não pisca se as configurações escolhidas estiverem corretas.

Neste caso, o autor habilitou o \"Sampling Rate\" e desabilitou o \"Final Gather\" nas ferramentas de \"Diagnostic\". De acordo com o vídeo abaixo:

http://vimeo.com/38018374

Segundo ainda o autor \"Jignesh Jariwala\", as configurações atuais Anti-Alising (1-16 e spatial contrast- 0,05 ) não são suficientes para gerar bons e finos detalhes.

O autor conferiu na geometria de fundo e viu que as lanternas e o hangar dos edifícios estavam com contornos ruins. Também não há muitos detalhes gerados nos \"planes\" de frente em primeiro plano. Precisa-se de configurações mais altas. Então o autor colocou o Min-Max para 4-64 ( Renderer- Sampling Quality ) e Spatial contrast a 0,02 em R,G,B. Aqui está o resultado como na imagem abaixo:



Ainda há pequenos detalhes não gerados na imagem. Verificou as lanternas e os prédios ao fundo. Então, o autor \"Jignesh Jariwala\" diminuiu a definição do grupo \"Spatial contrast\" para R= 0,01, G= 0,01, B= 0,01, A=0,01. ( para todos RGBA ) e verificou o resultado como na imagem abaixo:



Os detalhes finais ficaram com bom aspecto. Para a animação final, o autor mudou o parâmetro \"Initial FG Point Density\" para 1,0, FG points para 150 e as configurações do anti-alising ( A.A )- Minimum= 4,00, Maximum = 64,00 4-64, com 0.012= Spatial Contrast e pouco de brilho usando o Glare output shader.

( Nota: as lanternas do fundo foram intencionalmente dadas um valor mais elevado de self-illumination para obter o glow. Fisicamente ela devia ser menor porque ele desaparece na distância.)

Resultado final do vídeo ( animação- Mental Ray- 3ds Max )


http://vimeo.com/38018502

Assim, sempre que ele está com flicker no Mental Ray, é principalmente devido a maus valores de sampling / Anti-Alising. ( Nota:.. Deve-se verificar estas usando a ferramenta de \"Diagnostic\" do Mental Ray, após o cálculo do mapa de F.G. Por alguma razão eu acho que a renderização com F.G é muito mais rápido do que a renderização sem F.G Portanto, use a ferramenta de \"Diagnostic\" para afinar o Anti-alising e depois de calcular o mapa de F.G ).

Considerações Finais segundo o autor: \"Jignesh Jariwala\".

1. Calcule primeiro o mapa de F.G , em seguida, use os utilitários de Diagnostic para ajustar o mapa de F.G e as configurações de Anti-Alising. Use a ferramenta de \"compare\" ou de \"Ram Player \" com diferentes configurações de Anti-alising e imagens de Diagnostic, e compare as diferenças. Use \"Trace Depth\" de acordo com a quantidade de reflexão / refração ue você precisa na cena.

2. Um valor de sampling para Anti-alising é Min-Max de 4-64 é o valor ideal e vai trabalhar para a maioria dos tipos de cenas. Quando você precisar, ajustar as configurações de Spatial contrast de acordo com suas necessidades.

3. Se você está renderização com o Mental Ray, sempre renderize em alta resolução como Full HD 1920 x 1080 pixels. Os testes acima foram feitos com 1280 x 720 pixels de tamanho por causa dos limites Vimeo de 720 p ( upload ).

Eu não estou dizendo que você precisa renderizar o dobro ou mais da resolução do que o tamanho necessário para não ter flicker com Anti-alising configurado, mas você sempre terá detalhes visíveis com resolução completa e 1920 x 1080 pixels tamanho é o mínimo para renderização de animação ficar visível com o Mental Ray .

4. Também, como você aumenta a resolução, pode usar valores mais elevados com as configurações de grupo Spatial contrast. Neste exemplo, se eu fizesse a renderização com o tamanho 1920 x 1080 pixels, o que exigirá 0,017 configurações de Spatial contrast em R,G,B. E, claro, o tempo de processamento foi de apenas cinco minutos por frame ( para 1280 x 720p res ) com overclock i7 930 4,0 Ghz.

Atualmente as duas maiores autoridades em Mental Ray que há:

1.0- Zap Anderson (http://mentalraytips.blogspot.com)

2.0- Jeff Patton (http://www.jeffpatton.net).

Olhe com bastante cuidado e atenção estes dois ótimos sites sobre Mental Ray e Computação Gráfica, tanto do master Zap ( Hakan Anderson da NVidia ) como do mestre Jeff Patton.

Espero ter ajudado de alguma forma.

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\"FORÇA & CORAGEM SEMPRE\"...












Meu amigo, muito obrigado pelas informações, foram muito úteis!
executei testes durante o fim de semana e consegui resultados excelentes com o mental ray em animações usando o FG.

Abraço!
www.cadupuccini.com
Olá pessoal da 3d1... boa noite a todos!! [:D]

cadupuccini: oi cadupuccini!! tudo bem?? Parabéns pela sua performance em renderizar animações com o render Mental Ray.

O Mental Ray é um renderizador muito veloz, bem robusto, poderoso, bem didático e o mais importante: o Mental Ray é totalmente programável.

Para conseguir o efeito que você quiser, se \"ainda\" este renderizador não conseguir fazer, o que acho bem difícil, basta abrir um bloco de notas e criar um shader para fazer o efeito que você deseja. Só precisa saber programar em C e C++, tudo bem??

A opção de \"Diagnostic\" por sampling rate, coordinate space, photon e BSP, são só algumas das inúmeras opções que o Mental Ray tem para \"gerenciar\" e \"refinar\" melhor o mapa de Final Gather. ( F.G )

Ainda tem as opções de \"gerenciamento\" do Global illumination ( G.I ), que pode ser usado em conjunto com o Final Gather ( F.G ) + Global illumination ( G.I ).

Ou você pode usar somente o Global illumination ( G.I ) para cenas externas criando uma esfera bem grande que irá \"envolver\" toda sua cena 3d e depois usar o Global illumination ( G.I ) para simular a \"radiosidade\" da sua cena.

Em opções mais recentes do 3ds Max 2014, você já tem a opção de IBL- Image based lighting, que é uma ótima opção de iluminação com radiosidade do Mental Ray do 3ds Max 2014.

O modo \"IBL\" é chamado de \"Image based lighting\", ou seja, é uma opção de \"iluminação\" em que você usa uma imagem como base para iluminar a sua cena 3d.

É uma poderosa opção de \"iluminação\" com o Mental Ray. Para quem não gosta de passar muito tempo configurando as luzes, a opção de IBL é ótima neste caso, pois a iluminação será gerada por uma imagem que você escolher nas opções do IBL.

Claro que a opção de IBL-\"Image based lighting\" aceita qualquer imagem, seja ela .jpg, .bmp, .tiff, .psd, mas o melhor é você escolher imagens que já reproduzam luzes fielmente em seus próprios canais, como é o caso das imagens .hdr e .exr.

Tanto a imagem .hdr quanto a \".exr\" são as melhores para se usar em renders com o IBL sendo configurado. A imagem .exr virou padrão mundial de imagens dinâmicas de alta resolução e foi criado pela ILM- Industry Light and Magic, que é a maior e melhor empresa do mundo de animação gráfica 3d; foi a mesma empresa que fez todos os filmes fantásticos dos \"Transformers\".

A conexão do render modo IBL- Image Based Lighting se dá com o 3ds Max \"ANTES\" da versão 2014, por meio de um ótimo script desenvolvido por Arthur Leão mais o mestre Thorsten Hartmann da Infinity Vision.

O link do site da Infinity Vision com o script IBL pro 3ds Max é este aqui embaixo:

http://www.infinity-vision.de/page/ibl_mode

O script é o Render optimizer v.2.0 e neste mesmo site da Infinity Vision, tem ótimos pequenos testes e pequenos tutoriais com este script e mostrando as suas imagens com os parâmetros modificados.

No Maya este ótimo recurso do IBL- Image based lighting já existe no software há muito tempo. Antes da versão do Maya 6.5 já havia uma conexão do IBL com o programa e dava ótimas opções de render para quem NÃO quisesse renderizar somente com Final Gathering ou somente com Global Illumination ou Importons.

A opção de IBL- Image based lighting nada mais é do que uma opção do Mental Ray alternativo e excelente de \"iluminação\" ao uso demasiado da mr sun e mr sky e do Final Gather ou da combinação final gather + global illumination.

O modo de iluminação IBL faz o mesmo princípio de iluminação de uma luz \"skylight\".

No modo IBL- Image based lighting quando você o habilita no Maya, automaticamente uma esfera gigantesca é criada envolvendo toda a sua cena 3d, que é uma simulação aos artistas gráficos que trabalhavam com animação muito tempo atrás ( em tempos antigos ), quando não havia a criação dos bounces do Final Gather.

O modo IBL- Image based lighting cria uma esfera gigantesca ao redor de toda a sua cena, em que você define que tipo de imagem ( .jpg, .bmp, .tiff, .pds, .tga, .hdr, .exr ) você irá aplicar nesta esfera.

Ainda nas configurações do IBL, você precisa escolher a opção \"spherical\" ou cilindrical. A melhor obviamente pela forma da esfera é a \"spherical\".

A imagem que você escolher ( de preferência as .hdr e as .exr ) irão iluminar toda a sua cena 3d, inclusive gerando ótima radiosidade, que é uma alternativa, repito, a não usar os bounces do Final gather.

É uma ótima opção de iluminação, o modo IBL, mas que tem que ser configurado com cuidado, pois se for configurado equivocadamente, o seu tempo de render pode aumentar drasticamente.

A seguir envio algumas imagens do ótimo artista gráfico \"Stephen Melagrano\" em que ele modelou um garotinho, rigou-o, o iluminou e o renderizou com o modo IBL do Mental Ray do Maya.











Espero ter ajudado de alguma forma.

Forte abraço e sucesso.

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