RandomControl FRYRENDER 1.5 (1) - 3D grafika - 3Dscena.cz: 3D grafika jako na dlani

6. října 2011, 00.00 | Recenze a úvod do práce s méně známým externím rendererem (nejen) pro Autodesk Maya.

Představení

Základní popis FRYRENDERu by mohl znít: "fyzikálně přesný renderer" – jedná se o dalšího zástupce rodiny tzv. "unbiased" rendererů produkujících vysoce realistické výstupy, jehož přímou konkurencí je např. známý Maxwell nebo Luxrender.

Hlavním rozdílem oproti např. Mental Rayi a dalším "klasickým" rendererům spočívá v tom, že výpočty světla, kamery a materiálů ve scéně jsou založeny na fyzikálně přesných modelech. Při renderingu tak dochází k přesné simulaci chování světla ve scéně, což přináší za všech okolností fotorealistické výsledky (RandomControl dokonce prezentuje FRYRENDER jako "physically-based light simulator"). Daní za již zmíněnou realističnost výstupu je vyšší hardwarová náročnost, navíc ležící jen a pouze na procesoru – FRYRENDER (na rozdíl od dalšího kousku od stejného výrobce s názvem Arion) neumí těžit z výkonu moderních grafických čipů.

Samotný FRYRENDER se skládá ze dvou základních částí, a to samostatné aplikace – svého druhu editoru a výpočetního jádra, a dále zásuvného modulu pro jednu z osmi podporovaných aplikací (např. Maya, 3ds Max, Cinema 4D aj.) Zásuvný modul (plug-in) se stará o komunikaci a předávání dat mezi 3D aplikací a vlastním rendererem a také o vyvolání dialogových oken pro nastavení materiálů a výstupu v hostitelské aplikaci. Podporovány jsou operační systémy Windows a Mac OS, pro Linux je pak dostupná samostatná "slave" aplikace pro síťové výpočty. Samozřejmostí jsou jak 32bit, tak 64bit varianty.

klikněte na obrázek pro vyšší rozlišení

Obě části si předávají data v proprietárním souborovém formátu .FRY – tyto soubory se generují pokaždé, když stisknete tlačítko "render", a ukládají se do uživatelem zvoleného umístění. Tyto soubory umí samotný FRYRENDER otevřít, upravit po stránce nastavení výpočtu a opět vyrenderovat bez nutnosti spouštět původní 3D aplikaci. Rendering je taktéž možné pozastavit a později opět spustit.

FRYRENDER podporuje také rendering z příkazové řádky (potřebná utilita frycommand je obsažená v základní instalaci), a také síťový rendering za pomoci utility s názvem NetWarrior, která je registrovaným uživatelům dostupná zdarma ke stažení.

Již jsem zmínil i Arion, renderer pocházející z téže dílny jako FRYRENDER, jehož hlavní výhodou má být schopnost generovat fotorealistický výstup v reálném čase, čehož dosahuje kombinováním CPU a GPU renderingu jak na lokálním počítači, tak po LAN – sami tvůrci tento přístup pojmenovali "hybridní rendering". Dále se chlubí vzájemnou kompatibilitou těchto dvou programů, protože "pod kapotou" jsou si velmi blízké.

Instalace

Hned na začátek musím předeslat, že ačkoliv se jedná o schopný a dobrý produkt, jeho instalace a zprovoznění zvláště s posledními verzemi Mayi není zcela bez problémů. Pro účely tohoto miniseriálu použijeme veřejně dostupnou demoverzi, k níž se běžný uživatel dostane nejsnáze. Ta je oproti běžné verzi omezena na rozlišení výstupu 800 x 600 a navíc do všech renderů vkládá vodoznak.

Poslední dostupná verze nese číslovku 1.5 a můžete si ji stáhnout z webu výrobce; neveřejně je testerům dostupná betaverze 1.6 a odpovídající plugin – její vydání by mělo být záležitostí několika týdnů až měsíců. Potřebovat budete také plugin pro Mayu, který má na starosti propojení obou programů a můžete ho stáhnout zde.

Instalace samotného FRYRENDERu je triviální a probíhá zcela standardním způsobem. Zádrhel nastane až při instalaci zmíněného pluginu. Ačkoliv se Randomcontrol chlubí podporou pro Mayu verze 2008 až 2012 včetně, nejnovější verze, se kterou vám demoverze FRYRENDERu 1.5 bude spolehlivě fungovat, je Maya 2010. Na podporu v Maya 2012 můžeme zatím zcela zapomenout a funkční plugin modul pro Mayu 2011 existuje, ovšem není veřejně dostupný.

Pokud vás přecházející řádky neodradily, můžeme přejít k postupu instalace. Potřebovat budeme nainstalovanou Mayu verze 2010 nebo nižší. Poté spustíme stažený instalátor s plug-in moduly a podíváme se, jestli našel instalační adresář Mayi. Pokud ne, zadáme ho ručně – pozor na správný výběr architektury (32bit nebo 64bit):

Instalaci dokončete kliknutím na Install.

Dalším krokem bude načtení plug-in modulu v Maye, což uděláme standardním způsobem pomocí okna Window -> Settings/Preferences -> Plug-in manager, kde najdeme položku "fry_maya" a zaškrtneme "Load" i "Autoload" – plugin se tak bude načítat automaticky při každém spuštění Mayi.

Pokud vše zafungovalo, objeví se na Shelf-u nová záložka s názvem FRYRENDER:

Na této záložce najdeme nástroje potřebné pro vytváření a přiřazování FRYRENDER materiálů jednotlivým objektům ve scéně – na rozdíl např. od Mental Raye není integrace s Mayou tak hluboká, a tak FRYRENDER nevyužívá pro tyto činnosti Hypershade a Atribute editor, ale svoje vlastní dialogové okno. Pro již vytvořené materiály je možné ho otevřít z Attribute editoru:

Druhá část nastavení, týkající se samotného výstupu, jeho rozlišení, kvality atd. se naopak nachází tam, kde byste ji čekali, a to v okně Render settings – stačí z rozbalovacího menu vybrat položku FRYRENDER:

Nakonec zkontrolujeme nastavení jednotek vzdálenosti v Maye – FRYRENDER pracuje při simulaci světla a kamery s reálnými rozměry, takže pokud byste vymodelovali kupříkladu interiér místnosti o půdorysu 2 x 3cm, výsledek např. po stránce hloubky ostrosti nebude věrný. Příslušné nastavení naleznete pod Window -> Settings/Preferences -> Preferences v nabídce "Settings":

Délkové jednotky nastavte na metry a svislou osu na Y.

První render

Abychom si prakticky ověřili, že se instalace podařila, zkusíme si vyrenderovat následující scénu. Jako vždy si ji můžete stáhnout ve formátu .mb pro Autodesk Maya 2010.

Prvním krokem bude přiřazení nového FRYRENDER materiálu objektům ve scéně pomocí tlačítka na zmíněné FRYRENDER záložce shelf-u.

Prozatím si vystačíme s přednastavenými materiály. Stěnám tedy přiřadíme např. některý z materiálů ze skupiny "Diffuse":

klikněte na obrázek pro vyšší rozlišení

…a kouli uprostřed např. nějaký materiál ze skupiny "automotive":

klikněte na obrázek pro vyšší rozlišení

Chcete-li vidět náhled barevnosti jednotlivých materiálů, musíte přepnout viewport na "Textured view" klávesou [6]. V okně render settings nyní zvolíme z nabídky rendererů FRYRENDER:

Posledním krokem je určení cesty, kam se uloží exportovaný .fry soubor. V okně render settings na záložce "Settings" klikneme na tlačítko "Open Render Settings" a v dialogovém okně nastavíme parametr "Path" dle libosti (doporučuji použít adresář projektu):

Pokud vše funguje tak, jak má, otevře se okno FRYRENDERu a v něm začne vlastní výpočet. Ten může trvat prakticky nekonečně dlouho, dokud se obraz zcela nevyčistí od šumu a artefaktů. Jakmile jste s výsledkem spokojeni, kliknutím na tlačítko můžete render ručně zastavit:

Výsledný obrázek pak můžete uložit buď ve formátu .dsi (Double-precision Synthetic Image) kliknutím na tlačítko "Save", nebo pomocí sousedních tlačítek RGB8/16/32 v některém z dalších bitmapových formátů (tiff, jpg a další) s různou barevnou hloubkou.

V okně FRYRENDERU je možné (jak již bylo zmíněno výše) dále upravit nastavení renderingu. Je nad možnosti tohoto a následujícího článku věnovat se dopodrobna všem možnostem nastavení, proto zmíním krátce jen to, co považuji za nejdůležitější:

• záložka "REN" a tlačítka pro start, zastavení a navázání renderingu, textový výpis (log) o průběhu výpočtu a v dolní části pak základní nastavení rozlišení, renderovacího jádra atd.
• záložka "CAM" umožňující snadné nastavení parametrů kamery, jako je např. ohnisková vzdálenost nebo DoF efekt
• záložka "MAT" umožňující doladit nastavení materiálů

Pozor – žádná ze změn provedená v okně FRYRENDERu se nepřenáší do původní scény!

Dále bych vyzdvihnul možnost upravit již vyrenderovaný obrázek pomocí tří postníků ovlivňujících ISO (citlivost virtuálního filmu), "přepálení" a gamma korekci. Určitě také využijete možnost renderovat pouze určitý výřez z obrázku – pomocí funkce "render region marquee" dostupné pomocí tlačítka nebo klávesy [F3], která funguje velmi podobně jako její ekvivalent v Render Window samotné Mayi.

Pro podrobný popis celého programu včetně příkladů nastavení doporučuji nahlédnout do nápovědy nebo do oficiální příručky, která je dostupná i v českém jazyce – ačkoliv je určena pro verzi 1.0, je stále velmi cenným zdrojem informací pro začínající uživatele.

Toon core

Krom fotorealistického výstupu, který je hlavní "pracovní náplní" FRYRENDERU, je uživatelům dostupný ještě čistě nerealistický "Toon" režim renderingu, který generuje "komiksové" výstupy. Výsledek při použití stejné scény jako doposud můžete vidět na následujícím obrázku:

přepnutí se provádí v okně Fryrenderu nebo v nastavení renderingu - volba Render Core:

Závěr

Příště se podíváme např. na umělé zdroje světla, převádění materiálů mezi Mayou a FRYRENDERem, a také na zajímavé technologie, jako je micro-poly displacement.

Na závěr prvního dílu ještě drobné upozornění: v Maye vytvořené soubory s FRYRENDER materiály lze ukládat pouze ve formátu .mb (Maya Binary), .ma (Maya ASCII) není FRYRENDERem podporován.