Vorwort: Ich habe Iray durch das DS 4.8 Beta kennengelernt. Jedoch

Vorwort: Ich habe Iray durch das DS 4.8 Beta kennengelernt. Jedoch bin ich kein Profi was Iray,
Iray Shader, u.s.w., betrifft. Falls mir daher ein Fehler unterläuft, oder jemand zusätzlich Infos hat,
bitte melden! :-)
Dieses Dokument ist noch in Arbeit und daher unvollständig. Stand: 30.06.2015
Bee (lee_lhs)
Eine Kurze Einführung in IRAY
Teil 1
Mit DAZ Studio 4.8 wird nicht mehr das altbekannte 3Delight als Standard-Render Einstellung
angeboten, sondern Iray von NVidea.
Erst mal das Wichtigste vorab: 3Delight gibt es weiterhin. Man muss also weder mit Iray rendern,
noch ist das, was man bislang gekaufte “für die Katz”.
Was ist Iray?
Iray ist ein von der Firma nVidea geschaffener Renderer, der Licht und dessen
Oberflächeninteraktionen physikalisch korrekt wiedergibt. Man bezeichnet ihn daher auch als
“unbiased” (“unvoreingenommen”). Ein weiterer “unbiased” Renderer ist z.B. LuxRender, wobei
die beiden aber unterschiedliche “Sprachen” sprechen, und deswegen auch Lichteinstellungen und
Oberflächeneinstellungen nicht (bzw. nur begrenzt) gemeinsam nutzen können.
Gleiches gilt für 3Delight. Dieser Renderer berechnet Licht und Oberflächeninteraktion nicht nach
physikalischen Vorgaben, sondern “trickst”, um Licht und Schatten zu simulieren. Darum nennt
man diese Art von Renderen “biased” (“voreingenommen”).
Iray hat eine eigene Sprache für die Beschreibung von Licht- und Oberflächenverhalten, die MDL
heißt. Wer gut Englisch spricht, kann hier mehr darüber erfahren: http://mdlhandbook.com/
Diese Sprache unterscheidet sich von der für 3Delight genutzten Sprache, weswegen eigentlich
Oberflächen, die für 3Delight optimiert wurden, in Iray nicht funktionieren. Dazu später mehr.
nVidea hat für Iray übrigens auch eine deutschsprachige Webseite.
http://www.nvidia.de/object/nvidia-iray-de.html
Systemanforderungen
Iray funktioniert grundsätzlich auf jedem 64-bit Rechner, der auch 3Delight beherrscht. Auf 32bit
Rechnern funktioniert es nicht, weswegen die 32bit-Version von DAZ Studio auch kein Iray
beinhaltet.
Für das System empfiehlt DAZ3D folgendes, damit es richtig “flutsch”:
https://helpdaz.zendesk.com/entries/67520170-System-Recommendations-for-DAZ-Studio-4- Das Motherboard sollte den aktuellesten Chipsatz haben (momentan X99)
- Auf dem Motherboard sollten mindestesnd 8 PCI-Leitungen pro GPU (Prozessor der Grafikkarte)
zur Verfügung stehen. Mit 16 PCI-Leitungen pro GPU bekommt man 100% Leistung, bei 8 PCILeitung reduziert sich das auf 80%.
- 32 GB RAM als Minimum beim Arbeitsspeicher, wobei 64GB RAM keinen Einfluß auf die
Renderzeit haben, sondern hauptsächlich das Laden größerer Szenen ermöglichen.
- Für Iray reicht ein Prozessor mit 6 Kernen; bei 3Delight sind mehr Kerne besser.
- Eine nVidia Grafikkarte mit mindestens 4GB, wobei mehr als 8GB wahrscheinlich nicht
notwendig werden. Dabei ist die Anzahl der CUDA-Kerne ausschlaggebend; wenn man mit zwei
kostengünstigeren Karten zusammen mehr CUDA-Kerne hat als mit einer teureren Karte, sollte
man den zwei Karten den Vorzug geben.
), kann trotzdem mit IRAY
rendern. Dazu ebenfalls später mehr.
1
GPU
GPU steht für “Graphic Processing Unit”, also “Grafikverarbeitungseinheit”. Die GPU spielt beim
Rendern mit Iray eine große Rolle, da mit ihrt die Renderzeiten signifikant verkürzt werden können.
Während beim Rendern mit dem CPU auf dem Motherbord es nur eine kleine Anzahl von
“Verarbeitungseinheiten” gibt - und zwar die CPU-Kerne - gibt es auf der Grafikkarte innerhalb des
GPU ein vielfaches dieser “Verabeitungseinheiten”.
IRAY kann allerdings nur die GPU von nVidea, die mit einer Programmsprache namens CUDA
arbeiten, nutzen. Diese CUDA-fähigen GPU finden sich auf Geforce, Quadro und Tesla
Grafikkarten. AMD oder ATI Grafikkarten können nicht für IRAY genutzt werden.
Wer mehr zu CUDA erfahren möchte, kann hier einige Basisinformationen nachlesen:
http://de.wikipedia.org/wiki/CUDA
und
http://www.nvidia.de/object/cuda-parallel-computing-de.html
Die Größe des Arbeitsspeichers der Grafikkarte hat keine direkten Einfluß auf die Renderzeiten,
aber er bestimmt, wie groß die Szene ist, die in die Grafikkarte geladen werden kann.
Hier liegt der Hase im Pfeffer, denn wenn man versucht, eine Szene in IRAY zu rendern, die nicht
mehr in den Arbeitsspeicher der Grafikkarte passt, wird statt dessen komplett mit dem CPU
gerechnet (also ohne Grafikkartenunterstützung!).
Eine Grafikkarte mit 2GB kann normalerweise eine Einzelfigur (z.B. Victoria 6) in einer
mittelgroßen Umgebung (z.B. einfaches Zimmer) “schaffen”. Bei 4GB sind es schon 4
Einzelfiguren und Umgebung, etc.. Dabei ist folgendes zu beachten: Bei mehreren Grafikkarten
wird die Arbeitsspeichergröße nicht “aufaddiert”, sondern jede Karte muss einzeln in der Lage sein,
die gesamte Szene zu laden.
Den größten “Speicherfresser” stellen übrigens Texturen dar; hier kann ggf. viel Datenvolumen
gespart werden.
EDIT: Man kann übrigens auch die Rechenleistung von CPU und GPU kombinieren; dieses ist aber
nur dann ratsam, wenn man eine entsprechen guten CPU hat. Bei langsameren CPU wird ansonsten
Zuletzt sollte man unbedingt folgendes beachten: ältere nVidea Grafikkarten funktionieren nur
bedingt mit IRAY. Außerdem sollte man unbedingt seinen Grafikkartentreiber aktualiseren, bevor
man versucht, mit Iray zu rechnen.
Ich habe keine nVidea Karte, und auch keine 32GB RAM!
Das Rendern mit IRAY ist trotzdem möglich, solange man ein 64-bit System hat.
Statt der Grafikkarte wird hier mit dem CPU, also wie bei 3Delight, mit dem Hauptprozessor
gerechnet. Da es hier aber natürlich wesentlich weniger Rechenkerne gibt als im GPU dauert das
Rechnen mit CPU alleine natürlich länger. Wer schon mal mit LuxRender gearbeitet hat, kennt das
Problem.
Muss ich jetzt alles neu kaufen?
Nein. 3Delight gibt es weiterhin (kann unter “Render Settings” ausgewählt werden), und somit
funktionieren auch alle bisherigen 3Delight-Artikel wie gehabt, wenn man sie mit 3Delight rendert.
Will man jedoch die für 3Delight optimierten Artikel mit Iray rendern, funktioniert dieses nur
eingeschränkt.
Die Iray-Integration in DAZ Studio ist so angelegt, dass Oberflächen, die für 3Delight optimiert
sind, von DS automatisch (und temporär) für das Rendern im Hintergrund in ein für Iray lesbares
Format übersetzt werden. Das funktioniert im Großen und Ganzen recht gut.
Die “Übersetzung” scheitert jedoch bei:
- Shadern. Beispiel: PW Ghost, Toonshader, etc.—> Totalausfall.
- Bump- und Displacement—> hier sind die für 3Delight angegebenen Werte zu niedrig.
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Eine Kurze Einführung in Iray
Teil 2
Rendereinstellungen
Die Rendereihnstellungen werden, wie auch in DS 4.7, in den Render Settings verwaltet. Hier hat
sich aber durch die Einführung von Iray einiges geändert.
Zuerst aber ein kurzer Überblick (Bild A):
>> Die Rendereinstellungen sind in die Bereiche “Editor” (1) und “Advanced” (2) aufgeteilt. Der
Editorbereich enthält Einstellungsmöglichkeiten wir Bildgröße, Ümgebungseinstellungen, und
vieles mehr. Der Advanced-Bereich enthält die Auswahl der “Rendering Devices” (CPU,
Grafikkarte) sowie die OptiX-Einstellungen.
>> In der oberen rechten befindet sich ein Menü (3). Klickt man hierauf, kann man sich versteckte
Einstellungen anzeigen lassen (das gilt übrigens durchgängig für alle Panes in DS). Bei den
Rendersettings sind einige sehr interssante Einstellungsmöglichkeiten verborgen worden.
>>Unterhalb der Bereichsauswahl findet sich die Auswahl des Renderers - “Engine” (4) genannt.
Ab DS 4.8 wird hier Iray als Standard-Renderer angeboten. Klickt man auf das kleine Dreieck am
Ende des Anzeigefelds kann man aber auch (wie gehabt) andere Renderer auswählen.
Bei 4.8 sind dies:
- Basic OpenGL
- Intermediate OpenGL
- Iray
- 3Delight
- Scripted 3Delight
>> Im linken Bereich finden sich dann die einzelnen Einstellungsbereiche (5). Standardmäßig sind
hier folgende Bereiche zu sehen:
- General (Allgemeine Einstellungen)
- Render Mode (Rendermodus)
- Progressive Rendering
- Alpha
- Optimization (beinhaltet verschiedene Optimierungseinstellungen)
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- Filtering (z.B. Pixelfilter)
- Tone Mapping
- Environment
Im erweiterten Modus tauchen dann noch die versteckten Bereiche auf:
- Shadows & Lighting
- Canvases
Bevor ich in die einzelnen Bereiche gehe, möchte ich sagen, dass ich nicht über jede
Einstellungsmöglichkeit und deren Auswirkung Bescheid weiss. Ich werde mich daher im Moment
auf die mir bekannten Einstellungsmöglichkeiten beschränken.
Bereich “General”
Dieser Bereich hat sich gegenüber 4.7 nicht groß verändert, daher die Standardeinstellungen nur im
Schnelldurchlauf (Bild B):
>>Im oberen Bereich finden sich die Einstellungsmöglichkeiten für die Größe (1).
Mit der “Dimension Presets” lassen sich voreingestellte Formate fürs Rendern festlegen.
“Pixel Size” legt die Bildgröße in Pixel der Seitenlängen fest.
“Aspect Ratio” ermöglicht eine Direkteingabe von Seitenverhältnissen.
“Constraint Proportions” legt fest, ob Seitenlängen, bzw. Seitenverhältnisse sich beim Ändern
proportional verhalten, oder frei geändert werden können. Die Standardeinstellung ist hier “On”,
d.h. eine proportionale Festlegung bei Änderungen.
>> Dann folgen die Einstellungsmöglichkeiten zur Art und Ziel des erzeugten Bildes (2).
“Render Type” hat drei Einstellungen. “Still Image” erzeugt ein Einzelbild des aktuellen
Viewerinhalts. “Image Series” erlaubt das Rendern von Animation als Einzelbilder. “Movie”
erzeugt einen bereits fertigen Film.
“Render Target” legt fest, ob man das Renderergenis in ein neues Fenster “New Window” oder
direkt in eine Datei “Direct to File” bekommen möchte.
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“Image Name” legt den Names des Bildes fest. in “Image Path” kann der Pfad festgelegt werden,
unter dem die Bilder abgespeichert werden.
“Auto Headlamp” ist neu. Die Kameras haben jetzt eine sogenannt “Headlamp” eingebaut. Im
echten Leben ist das ein Licht, das direkt an der Kamera befestigt ist. Die Headlamp hat drei
Einstellungen - Auto, Off, On - und mit der Einstellung in den Rendersettings wird festgelegt, wie
sich die Headlamp im Modus “Auto” verhält. Standarmäßig ist sie auf “When no scene lights”
eingestellt, also sie leuchtet, wenn es keine separaten Szenenlichter gibt. In einigen Konstellationen
(z.B. HDRI ohne weitere Lichter) wird aber das vorhandene Szenenlicht nicht als Licht erkannt,
und die Headlamp geht an. Das führt dann manchmal zu Überbeleuchtungen. Zur KameraHeadlamp später mehr.
“Post Process Script” erlaubt die Auswahl eines Scripts zur Nachbearbeitung.
>>Wenn man die versteckten Einstellungen hinzunimmt (Bild C), bekommt man noch folgende
Möglichkeiten:
Analog zu “Image Name” und “Image Path” werden für Movie und Bilderreihe die gleichen
Optionen vorgeblendet.
“Render Style” erlaubt die Auswahl zwischen “Default” (Photorealistisch) und “Cartoon”. Diese
Einstellung funktioniert aber nur unter “Intermediate OpenCL” mit sinnvollem Ergebnis.
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Teil 2 a
Fortsetzung Rendersettings
Bereich “Render Mode”
Im “Render Modus” kann man zwischen “Photoreal” (Photorealistisch) und “Interactive” wählen,
wobei die Standardeinstellung “Photorealistic” ist.
Was genau “Interactive” macht, habe ich noch nicht herausgefunden. :-)
Bereich “Progressive Rendering”
(Bild D)
“Progessive Rendering” bedeutet “Forschreitendes Rendern” und bezeichnet die Art und Weise, wie
Iray rechnet. Von 3Delight sind wir es ja gewöhnt, dass das Bild in hübschen, kleinen Quadraten
fertig gerechnet wird.
Bei Iray werden die Bildpunkte aber nach und nach in sogenannten “Iterations” (Wiederholung der
Berechnung) gerechnet, so dass es erst mal sehr verrauscht aussieht. Erst nach einer Weile wird das
Bild klarer. Grundsätzlich würde Iray bis zum St. Nimmerleinstag rechnen, weshalb in den
Einstellungen unter “Progressive Render” Beendigungskriterien festgelegt werden. Das Rendern
wird beendet, sobald eines der Ende-Kriterien erfüllt wurde.
>> Die obersten drei Einstellungen sind “Updatebedingungen” für die Anzeige im Imfo-Fenster .
(1) “Samples” (Proben) werden hier anscheinend gleichbedeutend mit “Iterations” verwendet.
“Minimum Update Samples” sind die Mindestanzahl von Iterations, die durchgeführt werden
müssen, damit ein neuer Informationsstand (Update) im Render-Info Fenster erscheint. Dieser Wert
ist standardmäßig auf 1 festgesetzt.
“Update Interval (secs)” ist die Zeit in Sekunden, die zwischen zwei Updates des Reder-Info
Fensters vergeht. Das Fenster wird standardmäßig alle 5 Sekunden upgedatet.
>> “Minimum Samples” ist die Mindestanzahl an Interations, die durchgeführt werden müssen,
damit das Bild beendet werden kann. Standardmäßig liegt diese bei 5 Iterations.
“Max Samples” (2) ist die Höchstzahl von Iterations, die durchgeführt werden, bevor das Rendern
automatisch beendet wird. Dieser Wert kann nicht unterhalb des Wertes “Minimum Samples”
liegen. Standardmäßig sind hier 5000 Samples festgelegt; bei sehr großen oder dunklen Bildern
muss der Wert aber erhöht werden, um rauschfreie Bilder zu bekommen.
>> “Max Time (secs)” (3) ist die Zeit in Sekunden, die das Rendern dauern darf. Standardmäßig
sind hier 7200 Sekunden (also 2 Stunden) festgelegt. Wie bei den “Max Samples” sollte man diesen
Wert ggf. erhöhen, um bessere Renderergebnisse zu erzielen. Insbesondere bei großen Bildern und
langsameren Systemen sind 2 Stunden Rechenzeit erreicht, bevor die 5000 Samples durchgeführt
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wurden.
>> “Render Quality Enable” (4) legt fest, ob der Wert “Render Quality benutzt wird, oder nicht.
>> “Render Quality” (5) legt, wie der Name schon sagt, die Renderqualiät fest. Standardmäßig ist
er 1. Auch diesen Wert kann man erhöhen. (Beispiel siehe Bild E).
>> “Render Converged Ratio” (Render-Konvergationsquote) ist ebenfalls ein eine
Qualitätseinstellung. Hier wird festgelegt, zu welchem Grad die Bildpunkte konvergiert sein
müssen. Standardmäßig liegt dieser Wert bei 95%. (0.95)
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Teil 2 b
Fortsetzung Rendersettings
Bereich “Alpha”
Bild (F)
Default Alpha LPE
Die Stardard-Alpha-LPE-Einstellungen, welcvhe im System hinterlegte Werte nutzt.
Hier geht es den Alpha-Kanal des Bilds, insbesondere um die Verwaltung des Alpha LPE
(LPE=Light Path Expressions; übersetzt in etwa “Ausdrucksformen des Lichts”).
Es gibt dabei vier Einstellungen:
>> specular transmission objects (Standardeinstellung)
>> transmission objects
>> primary
>> default
In den versteckten Settings findet sich noch “Custom Alpha LPE”. Hier kann man eigene LPEs
hochladen.
Dieses ist leider ebenfalls (zusammen mit den Canvases) ein Bereich, mit dem ich mich noch nicht
eingehend beschäftigt habe.
Ich werde hier aber nachliefern, sobald ich mehr gelernt habe (Ansonsten: falls sich jemand hier gut
auskennt, bitte melden oder selbst dazu schreiben! )
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Bereich “Optimization”
Hier geht es um die Optimierung des Renderergebnisses. (Bild G)
>> Max Path Length (1)
Die maximale Pfadlänge, die der berechnete Lichstrahl zurücklegt und dabei von Oberflächen
abprallt (“bounced”). Die Standardeinstellung ist -1, welche eine sehr hohen Anzahl an
“Abprallern” bedeutet. Die Pfadlänge hat einen Einfluss auf die Renderqualität und die Rechenzeit;
der Standardwert ist eine optimierte Einstellung.
Es gibt dazu (leider nur in Englisch) ein recht interessantes Experiment:
http://demontroll.deviantart.com/art/Max-Path-Length-Iray-Render-Setting-Daz-Studio-523511805
In 3Delight enspricht dieses Setting dem “Max Raytrace Depth”.
>> Architectural Sampler (2)
Der Architectural Sampler nutzt eine andere Methode zur Pixelberechnung, der besonders gut für
“Zimmerszenen” mit indirekter Beleuchtung geeignet ist. Er wird dem normalen Renderprozess
zugeschaltet. Dieser Sampler ist normalerweise ausgeschaltet; wenn man ihn aktiviert erhöht sich
die Rechenzeit dramatisch.
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>> Caustic Sampler (3)
Der Caustic Sampler ist ebenfalls eine andere Methode zur Pixelberechnung, verbessert die
Lichtbrechung. Er wird ebenfalls dem normalen Renderprozess zugeschaltet, und ist standardmäßig
aus. Schaltet man ihn ein, erhöht sich die Rechenzeit.
Ein sehr schönes Beispiel für die Auswirkungen der beiden Sampler findet man hier (nur in
Englisch, aber mit Bildern):
http://blog.irayrender.com/post/51722647664/the-architectural-and-caustic-samplers
Für den Caustic Sampler habe ich noch ein Beispielbild aus der DAZ Dokumentation angehängt.
Links ist ohne, rechts mit Caustic Sampler.
>> Instancing Optimization (4)
Die “Optimierung der Instanzen” hat zwei Einstellungen:
- Speed (Geschwindigket)
- Memory (Speicher)
Die Einstellung hier legt fest, ob Irays Berechnungsabläufe eher für eine höhere Geschwindigkeit
oder die Speichernutzung optimiert wird.
Die Standardeinstellung ist “Speed”. Im ersten Beta war die Einstellung noch “Memory”, was dann
zu häufigen Abstürzen von DS oder auch des PCs geführt hat.
Unter Optimization gibt es noch eine ganze Reihe versteckter Funktionen (Bild H).
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Hier kann man Einstellungen zu bestimmten Eigenschaften des Lichtverhaltens ändern. Diese
Einstellungen habe ich auch erstbeim Schreiben des Tutorials entdeckt; was sie genau bewirken
muss ich erst noch herausfinden.
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Teil 2 c
Fortsetzung Rendersettings
Bereich “Filtering”
Bild I
Firefly Filter Enable
Hiermit kann der Firefly (“Glühwürmchen”) Filter an und ausgeschaltet werden. Stardenstellung is
“On”, also eingeschaltet (Bildmarkierung 1).
Als “Fireflys” bezeichnet man kleine weiße Bildpunkte, die aufgrund von Unregelmäßigkeiten (z.B.
Rundung bei der Zahlenberechnung) während des Renderns auftreten.
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Nominal Lumiance
(2) Wörtlich “Nennwert Leuchtkraft”, aber ich habe leider noch nicht herausgefunden, was es damit
auf sich hat, ausgenommen, dass bei Negativen Ziffern das Bild schwarz wird. Diese Einstellung
gehört aber zum Firefly Filter, da sie ausgeblendet wird, wenn man ihn ausschaltet.
Die Standardeinstellung ist 0.
Noise Filter Enable
Der An- und ausschalter für den Rauschfilter (3). Standardeinstellung ist “Off”. Ist der Rauschfilter
ausgeschaltet, sind die Optionen 3a-c ausgeblendet.
Der Rauschfilter sollte dann eingeschaltet werden, wenn man dunkele Bilder rechnet.
>> Noise Degrain Filtering (3a)
Der Rausch"Entkörnungs"Filter-Grad. Hier wird festgelegt, wie weitgehend die Störpixel entfernt
werden. Standarmäßig ist hier Stufe 1 eingestellt.
>> Noise Degrain Radius (3b)
Der Radius in Pixeln, die aneinander angepasst werden, damit der Störpixel verschwindet.
Standardeinstellung ist 3.
>> Noise Degrain Blur Difference (3c)
Der Grad der Verwischung der Pixel. Dieser Wert muss nur geändert werden, wenn man bei “Noise
Degrain Filtering” die Stufe 4 oder 5 eingestellt hat. Der Standardwert ist 0.05
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Bloom Filter Enabled
Der An- und Auschalter für den Bloom-Filter (benannt nach Burton H. Bloom) (4).
Standardeinstellung ist “Off”. Ist der Bloom-Filter ausgeschaltet, sind die Optionen 4a-c
ausgeblendet.
Dieser Filter erzeugt einen Effekt bei bestimmten Flächen und Lichteinfallwinkeln, um eine
besondere Zerstreuung des Lichts vorzutäuschen.
>> Bloom Filter Radius (4a)
Der Radius in Pixeln, auf den der Bloom-Filter angewendet wird. Je größer der Radius, desto größer
und verschwommer der Bloom-Effekt. Der Standarwert ist 0.05
>> Bloom Filter Threshold (4b)
Diese Einstellung legt fest, wie viel Lichtenergie eine bestimmte Stelle eines Objekts trifft. Der
Standardwert ist 2000.
>> Bloom Filter Brightness Scale (4c)
Diese Einstellung legt fest, wie hell der Bloom-Effekt erscheint. Der Standardwert ist 1.
Ich habe as dem DAZ-New Features das Bild zum Bloom-Effekt herauskopiert. Wer es in seiner
ganzen Größe sehen will, bitte dem Link hier folgen:
http://docs.daz3d.com/lib/exe/fetch.php/public/software/dazstudio/4/new_features/4_8/bloomsetting
s2.png
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Pixel Filter
(5) Hier kann man verschiedene Filterfunkionen auswählen, die bei der Berechnung der Pixel
verwendet werden. Standardeinstellung ist gaussian.
Die Details zu den Filtern habe ich von Wikipedia. Dort gibt es auch einen sehr guten Artikel mit
Beispielbildern.
http://de.wikipedia.org/wiki/Rekonstruktionsfilter
>> box
Box-Filter. Beim Box-Filter haben alle Abtastwerte innerhalb eines um das Pixel gelegte Quadrat
(meist mit der Kantenlänge von einem Pixelabstand) die gleiche Gewichtung. Das Box-Filter liefert
im Allgemeinen schlechte Ergebnisse, da seine Fourier-Transformierte eine Sinc-Funktion ist, die
den gewünschten Frequenzbereich nur schlecht isoliert.
>> gaussian
Gauß-Filter. Beim Gauß-Filter wird zur Rekonstruktion eine Gauß-Funktion verwendet. Dieses
Filter führt zu Unschärfe, dafür werden aber Alias-Effekte gut unterdrückt.
>> triangle
Kegelfilter. Beim Kegelfilter fällt die Gewichtung mit zunehmender Distanz zum Pixel ab. Es liefert
etwas bessere Ergebnisse als das Box-Filter.
>> mitchell
Mitchell-Netravali-Filter. Die Mitchell-Netravali-Filter sind stückweise kubische Filter mit vier
Pixel breiten Trägern. Sie sind durch zwei freie Parameter änderbar und wurden speziell dafür
entworfen, die aus Rekonstruktionsfiltern resultierenden Artefakte zu untersuchen. Bei geeigneter
Parameterwahl liefern die Filter einen guten Kompromiss zwischen Unschärfe, Anisotropie und
Ringing. Die Mitchell-Netravali-Filter werden auch als bikubische Filter bezeichnet; Spezialfälle
sind kubische B-Splines, Cardinal Splines und Catmull-Rom Splines.
>> lanczos
Lanczos-Filter. Das Lanczos-Filter basiert auf der Sinc-Funktion, die nach typischerweise zwei oder
drei Pixeln abgeschnitten und mit einer Fensterfunktion multipliziert wurde, um eine allmähliche
Abnahme zu gewährleisten. Es führt zu weniger Ringing-Artefakten als das Sinc-Filter.
Pixel Filter Radius
Der Pixel Filter Radius legt fest, in welchem Radius Pixel als Grundlage für die Filter abgetastet
werden. Standardeinstellung ist 1.5
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Teil 2 d
Fortsetzung Rendersettings
Bereich “Tone Mapping”
Bild J
Referenz DAZ-Dokumentation (Englisch)
http://docs.daz3d.com/doku.php/public/software/dazstudio/4/referenceguide/interface/panes/render_
settings/engine/nvidia_iray/tone_mapping/start
Einige hilfreiche Grundeinstellungen Tonemapping, basierend auf der “Sunny 16”-Regel:
Außen
>>“Sonnig/Schnee” (sehr grell):
bei f/stop: 22
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
>>“Sonnig” (klare Schatten):
bei f/stop: 16
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
>>“leicht bewölkt” (leicht verschwommene Schatten):
bei f/stop: 11
16
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
>>“stark bewölkt” (kaum sichtbare Schatten):
bei f/stop: 8
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
>>“geschlossene Wolkendecke” (keine Schatten)
bei f/stop: 5.6
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
Innen
>>“Sehr helle Beleuchtung”:
bei f/stop: 2.8
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
>>helle Beleuchtung”:
bei f/stop: 1.4
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
>>wenig Beleuchtung”:
bei f/stop: 1.0
Shutter Speed: 100—ISO: 100
Shutter Speed: 200—ISO: 200
Tone Mapping Enabled
(Bildmarkierung 1)
Hier kann das “Tone Mapping” (die Einstellung des Dynamikumfangs des Bildes) ein und
ausgeschaltet werden. Standardeinstellung ist “On”.
Die Einstellungen in diesem Bereich dienen zur Anpassung an verschiedene
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Umgebungsvoraussetzungen wie Aufnahmen bei Sonnenlicht oder
Dämmerungs-./Nachauftnahmen.
Standardmäßig sind die Werte einer Aufnahme bei hellem Tageslicht angepasst.
Um die Einstellungen besser zu verstehen, stelle man sich einfach die Bauteile einer Kamera vor, da
deren Einstellungen hier zugrunde gelegt werden.
Eine visuelle Darstellung zur Verdeutlichung kann man dem Bild M entnehmen; die dargestellten
Effekte sind dabei eher symbolischer Art..
(geklaut von: http://www.lifehack.org/articles/lifestyle/picture-show-you-clearly-the-effectsaperture-shutter-speed-and-iso-images.html?ref=fbp&n=2)
Exposure Value
Die “Exposure Value” (2) - Lichtwert - legt fest, wieviel Licht auf dem virtuellen Film der Kamera
eintrifft.
Treffend erklärt hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtwert
Dieser Wert ändert sich immer abhängig mit dem “Shutter Speed” (Verschlußzeit) Wert; wenn man
also den Schieber für die Belichtungszeit nach rechts oder links schiebt, ändert sich automatisch die
Verschlußzeit.
Standardwert ist 13.
Shutter Speed (1/x)
Mit der “Shutter Speed” (3) lässt sich die Verschlußzeit der Blende einstellen. Der Wert ist in “Teile
einer Sekunde” angegeben.
Das Ändern der Shutter Speed ändert automatisch auch den Wert “Exposure Value”.
Standardwert ist hier 128, was dem 128 Teil einer Sekunde entspricht.
F/Stop
Der F/Stop (Aperture) (4), ist die “Blendenöffnungsgröße”, und gibt an, wie weit diese geöffnet ist.
Je kleiner der Wert, desto weiter ist die Blende geöffnet.
Das Ändern des F/Stop ändert automatisch auch den Wert “Exposure Value”!
Standardwert ist 8.
Dieser Wert “f/Stop” ist nicht zu verwechseln mit dem gleichnamigen Wert innerhalb der Kamera
selbst. f/stop in der Kamera selbst legt den Bereich fest, der “scharf” zu sehen ist, wenn in der
Kamera “DOF”, also Deph of Field (Feldtiefe) ausgewählt wurde.
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cm^2 Factor
Mit diesem Wert (5) kann man die Lichtmenge selbst erhöhen, also der Faktor, mit dem die
Lumiance der Szene(lampen) mit dem Wert des berechneten Pixel multipliziert wird.
Das Ändern des cm^2 Factor ändert automatisch auch den Wert “Exposure Value”!
Standardmäßig ist de Wert auf 1 eingestellt.
Vignetting
Mit Vignetting (6) bezeichnet man den Effekt, am Rnd des Bildes einen dunkleren,
verschwommeren Bereich zu erzeugen. Am treffendesten ist hier wohl die Bezeichnung
“Tunnelblick” als Übersetzung, wobei sich der “Tunnel” auf die LIchmenge bezieht.
Standardwert ist hier 0.
White Point Scale
Die Einstellung “White Point Scale” (7) bestimmt die Skalierung des Wertes “White Point”.
Standardwert ist 1.
White Point
Der “White Point” (8), also der “Weißpunkt” legt den Farbwert fest, der bei einer Lichtquelle als
“Weiß” gilt. Dadurch wird die Farbe/Sättigung des gesamten Bildes beeinflusst. Einen ähnlichen
Effekt gibt es z.B., wenn man durch eine Sonnenbrille sieht. Die Lichtstärke bleibt hierbei jedoch
unverändert.
Wer mehr über den White Point erfahren möchte, kann das hier nachlesen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Weißpunkt
Standardwert ist reines Weiß, welches Tageslicht simuliert.
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Burn Highlights per Component
Hier kann man Ein- oder Ausschalten, ob, und in welcher Stärke, Überbelichtungen des Bildes
möglich sind. Auch die Steuerung von Kontrast und Sättigung sind diesem Punkt zugeordnett.
“Burn Highlights per Component” (9) ist standardmäßig auf “On” gestellt, also eingeschaltet.
Eine kurze Einführung ins Thema findet man unter
https://de.wikipedia.org/wiki/Belichtung_(Fotografie) woher auch das Info-Bild zur
Belichtungsreihe stammt.
>> Burn Highlights (10)
“Burn Highlights” bedeutet ‘strahlende Punkte verbrennen”, und das ist im Prinzip auch, was diese
Einstellung tut. :-)
Hier kann man einstellen, wieviel Überbelichtung man erlauben will. Es wird festgelegt, wieviel
vom berechneten Weißanteil eines Bildpunktes genutzt wird, und verschiebt das HelligkeitsSpektrum der Farben nach unten.
Der Wert “1” nutzt das gesammte Helligkeits-Farbspektrum; der typisch-überbelichtete Effekt tritt
ein, und man kann z.B. an helleren Stellen keine Farbnuancen mehr ausmachen.
Der Wert “0” komprimiert die oberen Anteile des Helligkeits-Spektrums, so dass eine
Überbelichting nicht mehr möglich ist. Leider werden dadurch aber auch gewollte “Highlights”,
also Lichtreflexe, gekappt; gleichzeitig gibt es durch die Komprimierung weniger dunkle Töne des
Helligkeitsspektrumd, und das Bild wirkt im Endergebnis recht fad.
Standardwert ist 0.25, in der DAZ-Dokumentation wird ein Wert von 0.5 empfohlen.
>>Crush Blacks (11)
“Crush Blacks” lässt sich hier am sinnvollsten mit “Schatten zerstören” übersetzen. Diese
Einstellung ist das Gegenstück zu “Burn Highlights”. Durch diese Einstellung kann einem
kontrastlosen Bild entgegegen gewirkt werden, wenn man durch “Burn Highlights” zu viele
Schwarzspektrum-Anteile der Farben verloren hat.
Der Wert “0” lässt die Schwarzspektrum-Anteile der Farben unverändert.
Der Wert “1” erhöht bei Farben mit einem geringen Schwarzspektrum-Anteil diesen Wert, und
verschiebt sie mehr Richtung Schwarz.
Standardwert ist 0.2.
>>Saturation (12)
Die “Saturation”, auch Farbsättigung, kontrolliert die Intensität der Farben. Durch die Änderung des
Farbspektrums durch “Burn Highlights/Crushing Blacks” geht unweigerlich die ursprüngliche
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Sättigung der Farben verloren.
Näheres zur Farbsättigung kann man hier nachlesen: https://de.wikipedia.org/wiki/Farbsättigung
Mit diesem Regler kann die Farbsättigung korrigiert, bzw. geändert werden.
Der Standardwert “1” ist die unveränderte Farbsättigung. Höhere Werte intensivieren die Farben,
während niederigere Werte das Bild entfärben.
Der Wert “0” erzeugt ein “Schwarzweiß”(Graustufen)-Bild.
Interessant sind übrigens Negativwerte, welche die ursprüngliche Farbe (ausgenommen Schwarz
und Weiß) ins genaue Gegenteil verkehren.
Gamma
Mit “Gamma” (13) bezeichnet man die Korrektur des im Bild hinterlegten Helligkeitssignals, damit
die Darstellung auf nichtlinearen Bildschirmen den menschlichen Sehgewohnheiten entspricht. Das
menschliche Hirn nimmt nämlich den Helligkeitsanstieg bei dunklen Farbnuancen “stärker” wahr,
als bei einem gleichstarkern Anstieg heller Farbnuancen. Um das auszugleichen, wird der
Farbanstieg im oberen Farbhelligkeitsbereich künstlich verzerrt, so dass er dem Menschen wieder
“gleichmäßig”, also linear, erscheint. Eeitere Informationen gibt es hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Gammakorrektur
Der Standardwert liegt bei 2.2.
Dieser Wert wird z.B. auch in Fotolaboren als Grundlage genutzt, so dass ein am Monitor gut
belichtetes Bild diess in der Regel auch im späteren Foto-Ausdruck ist.
Windows- und MAC Kalibrierungen
Windowssysteme geben das Bild mit einem Standard-Gammawert von 2.2 an den Monitor weiter.
MAC-Systeme betrieben den gleichen Monitor mit einem Gamma von 1.8, also einer geringeren
Helligkeit. Dieses wurde erst mit Mac OS X 10.6 (Snow Leopard) geändert, welches einen
Standard-Gammawert von 2.1 nutzt.
Dieses sollte man beachten, wenn einem das gerechnete Bild zu hell/zu dunkel erscheint. Hinzu
kommt noch die Kalibrierung des Monitors selbst, auf der ich an dieser Stelle aber nicht eingehen
möchte. Ein Test zur Bildschirmkalibrierung (in Englisch) findet sich hier:
http://www.photoscientia.co.uk/Gamma.htm
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Teil 2 e
Fortsetzung Rendersettings
Bereich “Environment”
Referenz DAZ-Dokumentation (Englisch):
http://docs.daz3d.com/doku.php/public/software/dazstudio/4/referenceguide/interface/panes/render_
settings/engine/nvidia_iray/environment/start
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Environment
Im Bereich “Environment” (Umwelt) (1) werden verschiedene Grundwerte zum Thema Licht und
Umgebung gesteuert. Hier kann festgelegt werden, ob man Sonnenlicht oder Szenenlichter, oder
vielleicht auch den “Dome” zur LIchterzeugung nutzen möchte, und ob dieser angezeigt wird.
Im Bereich Environment können folgende Optionen ausgewählt werden:
>> Dome and Scene
Nutzt das Licht aus den in der Szene verwendeten Lichtquellen, sowie der unter “Environment
Map” festgelegten Einstellungen. Ist unter Environment Map kein Bild eingestellt, werden
automatisch die “Sun&Sky;” Einstellungen vorgeblendet; die Szenelichter werden aber hier auch
mit dem Sonnenlicht zusammen weiter verwendet.
>> Dome Only
Wie Option 1, aber ohne die Verwendung der Szenenlichter.
>> Sun-Sky Only
Die Lichtgebung erfolgt hier über eine Sonne und einen Himmel.
>> Scene Only
Nutzt nur die in der Szene selbst vorhandenen Lichter.
Dome Mode
Im “Dom-Modus” (2) wird festgelegt, welche Form das imaginäre Gewölbe hat, mit dem später die
HDR-(und andere)Bilder arbeiten.
>> Infinite Sphere
Eine Umgebungskugel mit unendlichem Durchmesser. Man befindet sich immer im Zentrum dieser
Kugel. Dieses ist die Standardeinstellung.
>> Infinite Sphere w/ Ground
Eine Umgebungskugel mit unendlichem Durchmesser, bei der eine festgelegte Bodenplatte
vorhanden ist, die dann auch als Schattenfänger dient. Man befindet sich immer im Zentrum dieser
Kugel. (Anmerkung: Die Einstellung “Infinite Sphere” ohne die Bodeneinstellung erlaubt ebenfalls
Schatten, wenn man dieses unter “Draw Ground” (12) aktiviert hat.)
>> Finite Sphere
Ein begrenzte Umgebungskugel, die in der Größe verändert und verschoben werden kann.
>> Finite Sphere w/ Ground
Ein begrenzte Umgebungskugel, die in der Größe verändert und verschoben werden kann. Dabei
wird der untere Teil der “Environment Map” (5) auf einer festgelegte Bodenplatte, welche die obere
von der unteren Halbkugen trennt, dargestellt. Siehe untenstehendes Bildbeispiel).
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>> Finite Box
Ein begrenzter Umgebungswürfel, der in der Größe verändert und verschoben werden kann.
>> Finite Box w/ Ground
Ein begrenzter Umgebungswürfel, der in der Größe verändert und verschoben werden kann. Dabei
wird der untere Teil der “Environment Map” (5) auf einer festgelegte Bodenplatte, welche die obere
von der unteren Halbkugen trennt, dargestellt.
Hinweis: Da die einzelnen Einstellungsmöglichkeiten je nach ausgewählter Option unterschiedlich
sind, werde ich sie nacheinander vorstellen.
Wenn man DAZ Studio 4.8 das erste mal frisch öffnet, ist “Dome and Scene"mit “InfiniteSphere”
ausgewählt, daher mache ich mit dieser “Standardeinstellung” weiter.
Draw Dome
Mit der Einstellung “Dom Darstellen” (3) wird festgelegt, ob das in Environment Map verwendete
Bild, bzw. HDR-Bild beim Rendern dargestellt wird oder nicht.
Standardeinstellung is “Off”.
Environment Intensity
Mit der “Umgebungsintensität” (4) kann stufenlos eingestellt werden, wie intensiv die Umgebung
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auf die Szene einwirkt. (Siehe Beispielbild.) Bei Negativwerten wird der Dome Schwarz dargestellt,
die Figur ist aber noch sichtbar.
Standardeinstellung ist 1
Environment Map
In die “Umgebungskarte” (5) kann man z.B. HDR-Bilder einffügen, die dann die Szene beleuchten.
Standardmäßig ist hier das MDR-Bild DTHDR-RuinB-500hdr eingefügt, welches einen guten
Ausgangspunkt für viele Render liefert.
Die Umgebungskarte kann durch linken Mausklick auf das Vorschaubild (5a) geändert werden. Hier
öffnet sich ein Auswahlmenü mit den Optionen “Browse”, “Image Editor” und “Layered Image
Editor”. Die Bildauswahl erfolgt über “Browse”.
Die Umgebungskarte hat ebenfalls eine Intensitätssteuerung, deren Wirkung sich aber nicht sehr
von der in “Environment Intensity” (4) unterscheidet.
HDRI kann man im DAZ-Shop kaufen, oder in unterschiedlicher Qualität kostenfrei oder auch zum
Kauf im Internet beziehen, z.B.
>> http://www.aversis.be/hdri/hdri-free.htm
>> http://adaptivesamples.com/category/hdr-panos/
>> http://www.openfootage.net/
In diesem Thread wurden verschieden Quellen für HDR und andere Hintergrundbilder
zusammengestellt (Englisch): http://www.daz3d.com/forums/viewthread/57531/
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Environment Lighting Resolution
Die “Umgebungsbeleuchtungsauflösung” (6) kontrolliert die Lichtauflösung, genauer gesagt, die
Anzahl der Pixel, die für die Auflösung des Polarwinkels genutzt werden. Ein höherer Wert ist dann
sinnvoll, wenn die “Lichtquellen” in der Umgebungskarte nur sehr klein sind. Ein höherer Wert
bedeutet dann eine höhere Detailauflösung der Umgebungskarte, sowie schärfere Schatten.
Die Azimuth (Horizont)auflösung ist dabei immer doppelt so hoch wie die Polarauflösung.
Standardwert ist 512.
Environment Lighting Blur
Der Aktivierungsschalter für den Environment Lighting Blur - Effekt. Wörtlich
“Umgebungsbeleuchtungsverwischung” ist der Environment Lighting Blur (7) tatsächlich eine
Filteranwendung. Hier wird eine schwache Form eines Gauss-Filters angewandt. Umgebungskarten
mit niedriger Auflösung erscheinen ggf. etwas ansehnlicher (ähnlich dem Verschwimmen bei einem
Tiefeneffekt/DOF).
Standardeinstellung is Off (Filter inaktiv).
Dome Orientation X
Dome Orientation Y
Dome Orientation Z
Die Domachsen-Orientierung. Hier wird die Rotation der X-Achse (8), der Y-Achse (9) und der ZAchse (10) des Doms festgelegt. Auf diese Weise kann man den Dom problemlos in jede beliebige
Richtung drehen.
Standardwert ist jeweils 0.
Dome Rotation
Die Dom-Rotation (11) dreht den Dom um die “neue” Y-Achse (entlang des neuen Horizonts), die
durch die Einstellung der “Dome Orientation” Werte entstanden ist.
Standardwert ist 0.
Noch in Arbeit:
Ground Texture Scale
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Ground Position Mode
Ground Origin X
Ground Origin Y
Ground Origin Z
Draw Ground
Ground Shadow Intensity
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