
如果有盆友因为手滑不小心点进来了,在你手动右上角之前哪怕还残留有一丝兴趣,就请耐心把这部分看看,说不定让你兴趣加深了呢?(计划通233)
这篇文章主要讲的是某个渲染器的一次更新内容概览,但是并不是在给它打广告,因为我想为和我一样感兴趣的朋友分享资讯和一些小小心得,仅此而已。
小白的你一定会问:“渲染器是什么?” 然而很遗憾的是,本人略知一二而已,所以只能用很通俗的理解来告诉你它的意义。
在计算机图形学被广泛运用的现代社会,诞生出了一种令人振奋的图像技术,那就是3D图形技术。从此人们可以在虚构的三维空间中模拟出现实中的任何事物,甚至输出我们脑中的任何想象,然后让它变得贴近真实。我们玩的游戏,欣赏的特效大片,甚至是一些电视广告(包括节目),现在都与3D图形技术密不可分。
当然,如果我们对这项技术有一定了解,那就会看到一种很奇特的现象。
当东西一开始被创造出来的时候,就像刚刚包好的饺子:

专业点讲,也就是模型建好了,材质贴上了,灯光场景等各项调整也基本完工了
刚刚包好的饺子肯定是不能吃的,接下来要做的当然是把它们煮熟:

专业点讲,就是渲染图形,或者算图
如果饺子包的好,煮的火候到位,那么端出来的这盘饺子一定是道美食,比如这样的:

自然风光
这样的:

室外风景
这样的:

室内起居空间
也许还会有,这样的:

这可不是在卖肉,现在的技术早就能够做到在观感上很好地模拟现实了
以上图片均来自Corona的官方画廊,链接丢在这里(可能需要梯子爬墙),觉得不太相信的朋友可以自行查阅:
https://corona-renderer.com/gallery
那么,设计师们用来把这些生的“饺子”煮熟的“厨具”,就是所谓的“渲染器”,或者更geek一点的说法:渲染引擎。
虽然这么描述会被各路大神吊起来打,但是作为一个业余选手我只能用这种方式来给小白们解释渲染器了……当然,真正从建模到渲染再到最后成图,中间所经历的种种可不是我随便讲讲就能解释得通的,里面涉及的专业技术对于门外汉来说还是需要花很多时间才能了解清楚,而且有时到了最后还是离不开人见人爱的万能小天使:Photoshop。
好了,那么接下来就是正文时间。
我开始写这篇文的时候,大概是伦敦当地时间下午5点,各位想必早就准备进入梦乡了吧(如果是爆肝的玩家、程序猿和画图狗们就请当我没说过)。一小时前刚刚下课的我,拖着疲惫的身躯回到宿舍,日常打开电脑浏览油管,结果就蹦出了Corona Renderer 频道两小时前的官方更新,看来我赶上趟了。接着我定睛一看:Corona Renderer 1.7 for 3ds Max - New Features and Improvements
……
我起初是有点想笑的,因为早就听说大名鼎鼎的影视特效和3DCG界神器——V-Ray(以下简称Vr)……的开发团队Chaos Group(以下简称C组),已经与Corona Renderer(以下简称Cn) 的开发团队Render Region(以下简称R组) 强势合体,准备撸起袖子大搞革命了。

这两家相互之间一直都很有眼缘,联姻是迟早的事
曾经获得过奥斯卡小金人的 Vr 和她的父母们自不必说,一直活跃在设计师小众手上的Cn 从此开始自然是能够得到大佬帮忙指点江山的。可是,由于看到IT领域一些领头羊长年以来的挤牙膏行为(你们应该大概能联想到是哪几位),我当初并没有对此抱太大期望。
然而当我看完整个视频之后,心情微妙了起来……
好像,还真的进化了不少。但是还谈不上“革命性”这样的形容。
所以我还是挑重点来写个短小精悍的翻译稿吧(其实也有学习英语的意图在里面),让有幸路过的同好们能够在一早醒来就能得到相关的中文资讯。我必须要说,这次1.7的更新确实让Cn 更容易把玩了!
(注:我不会把所有官方的东西都100%搬过来翻译掉,因为这次更新有部分内容不是我感兴趣的,而且对我来讲利用率比较低。如果有朋友希望了解更多,就请自行在官网啃生肉,届时也欢迎在评论区给本人来一下传道解惑。)
渲染加速与内存占用
1. 更新并改进后的采样器:

注意观察左右两边噪点量的区别
既然双方的开发者都已经成为同事了,向老大姐Vr 进行技术借(yí)鉴(zhí)自然是不可避免的。于是,官方的文案是这么说的:
This is capable of speeding up your render by 2 times, and is on by default for all new and old scenes. The sampler is in fact the DMC sampler from V-Ray, one of the first benefits for Corona Renderer users arising from the merger with Chaos Group! (Note: The sample images here did not take advantage of the new optional Adaptive Direct Light Sampling, to isolate the changes from the DMC sampler alone!)
简单来说,就是不论新建的还是老版本的场景,渲染速度将会提升2倍,原因在于他们直接把Vr 的DMC采样器给拿过来,装到了Cn 身上。对于两家合作以来的第一个版本来说,这其实无可厚非,毕竟C组这边成熟的技术是压倒性的丰富,而且这个DMC采样器的强大之处我是亲身体验过的。虽然Vr 一直以来被诟病为“技术宅专用渲染器”,参数过于复杂且晦涩难懂,但是只要设置得当,能够在相当短的时间内飞出一张质量爆炸的静帧渲染图。R组估计也是相中了这一点才如此简单粗暴地把它移植过来的吧,事实上他们的试验是成功的,样图里面同样都是只渲染了6个进程,1.7版本这边的噪点显然比1.6的要少,尤其是离屏幕远点看,对比效果相当显著。
至于括弧里面提到的Adaptive Direct Light Sampling,我这里暂且翻译为“自适应直接光采样”,注意这里是一种新的采样技术,而不是DMC那样已经封装的采样器,根据原文来看这两种采样手段无法同时使用。
2. Adaptive Direct Light Sampling(自适应直接光采样):

同样注意两边噪点区别
上面也提到了这项技术,R组也给出了比较详细的解说。我们这里也抓官方文案的重点来看一看:
This optional new algorithm can speed up your renders by up to 6 times by learning which scene lights are important at a particular location. Those lights then receive more rays than the others, resulting in a lower noise level. The new algorithm can give benefits whenever there are at least two lights in the scene, and it has no parameters that you need to set. The biggest benefits will be seen when there are many lights, or where the lights have complex emission profiles, or in scenes with high occlusion (where a lot of the lighting is blocked by obstacles).
好了,这么一大串好像让人一脸懵逼,其实相当简单。首先这项技术对渲染过程影响最大的仍然是速度,看上面对比图就一目了然了。而其中的原理就在于,如果场景中包含两个以上的灯光(对我这个学建筑的来讲两个以上的灯是比较少见的了,也就是做夜景图的时候才会用到这么多),或者同时包含有复杂的灯光弥散,那么它们各自对场景的影响程度将被精确地识别出来,并且Cn会对影响最显著的几个灯光集中处理,让这些灯光所覆盖的场景区域的噪点相对更少一些,也就是“有的放矢”的采样模式。这样一来,渲染速度能够最大提升到原来的6倍……
所以这里小结一下,上面两种采样手段其实是进一步完善了Cn的场景处理能力。来自Vr 的DMC采样器,能够在得到满意结果的同时节省时间,在灯光简单的场景中比较适宜;R组原创的自适应直接光采样技术,能为充满大量灯光的场景提供更快、更精准的采样模式,从而大幅提高渲染速度。
其他方面的提速也有不少,比如水面和复杂形状玻璃的采样速度能大约提升5倍等等,我也就不翻译了。多多少少让Cn更轻快,对于时间紧、任务重的美工和设计师们来说,确实是一件能救命的大事。
3. 内存空间节省:
这次内存使用率优化主要有两个方面:
绝大多数渲染元素占用的内存将会减少25%的内存占用率,某些特殊类型的元素(比如dot product等)将会减少75%的内存占用率。乍看确实相当不错,因为某些同学的电脑内存实在是没法承受,学生党永远的痛……
CShading_SourceColor 以及 CShading_Albedo 这两个渲染元素,在支持F16C指令集的CPU(Ivy Bridge、Bulldozer架构的都支持,或者是更新的架构也可以)上将会减少33%的内存占用率。总之当下主流的CPU基本是支持的,实在不确定的话可以自行百度看看。
可是说老实话,内存优化这方面我不是特别满意,如果能够在多边形的内存占用方面进一步优化的话就更好了。
Corona 材质库

琳琅满目的材质库出现!
本来我想治好懒癌的,这次可能病情又要加重了……官方全新推出的这个材质库有超过300个材质,而且如图所见,每一个材质都会有渲染好的预览图给你看效果。其实在Vr for Rhino 3.4版本和一个叫做Thea的小众渲染器里面就已经出现官方自带的高质量材质库了,看来这个做法在以后会慢慢变成主流。
更魔性的是,仔细看每个小窗口的右上角,会发现有一颗星星。没错,根据官方的说法,你可以为自己喜欢的官方材质点个收藏,然后你在列表里可以直接切换到favorite页面来快速查看你喜欢的材质……虽然这里是个槽点但是我还是持乐观态度,毕竟Cn走的是人性化路线,而且R组已经在筹划1.7版本的下一次更新了,到时候材质库方面也会有更多的功能加入。
另外,这些材质都不需要Max里面的UV来控制,因为它们全都被贴上了Corona Triplanar map,控制起来可能会更方便,但是还没用过不好下结论。
其他方面的改进
1. 色散模拟:

渲染得还不错的diamond,注意两边折射光的颜色区别

曲面玻璃的色散,如果关闭色散的话材质更接近透明塑料
色散现象在生活中非常多见,估计学生党一定对初中物理的三棱镜色散试验记忆犹新。色散模拟功能是1.7版本全新加入的,当场景中需要表现较为复杂的玻璃、水面、珠宝等等的时候,可以在材质中打开色散,增强真实感。
2. Corona 相机:

新的相机已经完全独立了
1.7版本之前的相机是以一个MOD的形式依附在Max的自带相机上面的,而现在Cn的相机已经变得跟Vr的相机一样属于一个独立的相机了。功能方面,1.7版本的相机把许多之前需要在渲染设置里面调试的相机参数都搬到了修改面板上,而基本参数则完全照搬Max的物理相机,可以说是比以前更方便使用了。
另外,这次更新还带来了一个新的相机功能:自动对焦。顾名思义,就是能够直接选择场景中的任何物体作为焦点,以达到理想的景深效果,尤其是做动画的时候(虽然用Cn做动画的人似乎不太多……)。想了解的朋友可以自行去油管的视频感受一下。
3. CoronaBumpConverter (凹凸贴图转换器):

注意右边,凹凸的结果是完全错误的
由于Max对凹凸贴图的处理方式不同,在Cn的材质下面某些凹凸贴图可能会出现错误的读取,造成凹凸效果与预期完全相反而显得很不自然。1.7版本新加入的转换器能够把贴图用Cr自己的方式来处理,从而使凹凸结果正确。

中间被选中的那片贴图就是转换器了,在右边可以看见参数也非常简洁
4. CoronaUvwRandomizer (贴图UVW随机分布器):

注意右边的贴图,实在是过于整齐,看上去极其不自然
这个新增的随机分布器非常适合处理上图这样有大量尺寸相近的物体,但是需要它们的材质完全随机的情况。我曾经就遇到过这类场景,而且还是我自己做的设计,当时真的是要手动来一个一个用鼠标选中,然后细致调整UVW贴图来让它们看上去不像是同一个东西,整个过程花掉了几乎一天时间,我甚至一度埋怨自己为啥要搞这么复杂的设计……现在用1.7版Cn的话那就是半分钟的事情了。
关于Corona 1.7的版本更新内容,我所关注的就这么多了。写到这里的时候,估计早起的朋友已经开始吃早餐然后准备去上班上课了吧,我这边则是午夜刚过……
捣鼓了半天,其实有一件事居然到这里才想起来要讲,那就是我用Corona来渲染的原因。其实一年前的那段时间我正苦于找不到一个适合用来推敲设计的渲染器,因为用V-Ray实在是太麻烦了,虽然我对基本参数是有所掌握的,可还是觉得每次调整完材质贴图以后都要点那么几下鼠标去做测试渲染,还要等她慢吞吞地吐出来,简直是在浪费我的人生……
所以,我在一些同好的疯狂安利下就尝试了Corona, 她的易用性把我给震到了。就是很简单的两条原则:不仅不用调参数,还能用高质量的实时渲染来推敲设计;不但能给你基于物理的渲染结果,有些时候你甚至连PS都能省了。这便是Corona的过人之处,毕竟市面上同样拥有相近素质的渲染器目前只有来自希腊的Thea Studio,只不过后者相对更年轻,素材资源相对稀缺,而且渲染原理走的是Maxwell老大哥的无偏差和模拟光谱的路线,很多参数与主流的光线跟踪类渲染器差别较大。
不过在这里我还是要澄清一下,不是说V-Ray不好,而是她太桀骜不驯以致于我等业余选手驾驭不住而已。论实际效果来说,能够自由调整参数的V-Ray算出来的图能够包含更多的细节,能够驱动更疯狂的场景。就拿最近的一个例子来说,相信有朋友看过《最终幻想15:王者之剑》这部前传性质的CG电影,在影片最后的STAFF表上就赫然标着V-Ray的logo。如果这个例子还不够贴切,那也可以去油管搜索VFX,看看近几年那些特效电影里面震撼至极的场面是怎么模拟出来的吧,里面基本都有V-Ray的一份功劳,人家的奥斯卡奖可不是白拿的。就V-Ray所获得的成就来看,她是当之无愧的“3D艺术家的画笔”。
另一方面,V-Ray在推出至3.6版本之时在易用性方面便已经有了初步的突破,官方在用户安装之前就往里面塞了很多预设的参数,这样萌新也不需要经历老一辈用户那痛苦的适应期了,由此可见,Chaos Group 依然是个很上进的开发者团队。
综上所述,从目前两个开发组的战略格局上看,似乎是不打算把两款渲染器进行合并。因为V-Ray很显然是要继续坚持放飞自我的路线,搭配自家旗下的Phoenix 特效插件接着为影视产业和3DCG服务;而Corona则是向设计师们张开双臂,坚持自己简约而不简单的路线吧……
最后的最后,感谢路过的朋友能看到这里,你们也辛苦了,希望我分享的这些资讯和心得体会能对你们接下来的学习和工作有所帮助,共勉。
顺便放一副本人的拙作,大概是转专业以来不靠PS的情况下render做得最好的一张了……

使用工具:Rhino,3ds Max,Corona Renderer,且没用PS修过