照片級的CG渲染,意味著CG合成圖像的最終呈現效果如照片一般真實。為了達到這個目標,需要具備很多素質和條件。而制作過程從收集參考圖、建模、再到渲染,每一個環節都非常重要,也都關乎最終效果的呈現。
關于如何實現高質量的渲染,我們有以下“四大趨勢”,“三大技術要素”,以及“一大能力” 和大家分享。
四大趨勢
了解渲染的發展趨勢,才能整體把握重點,站在行業最前沿。如今,渲染有如下四個發展趨勢:
1.越來越復雜的模型和場景
內容制作要求越來越高,場景越來越復雜,顯示分辨率要求越來越高。
2. 照片級真實的效果
對于設計師而言,設計渲染的結果越精準越能作出更好的決策。
3. 可預見性的要求
可預見性的可視化方式被用于從最初的創意到最后的效果,即用戶不希望最終的呈現效果和一開始的設計有很大出入,每一個制作步驟都希望是可控制的和可預見的。
4. VR虛擬現實
創建VR立體渲染效果需要更多的計算能力。
三大技術要素
日益嚴格的要求對渲染技術也提出了新的挑戰,但隨著GPU在渲染技術領域的發展,配合其他先進技術,其已經能夠大幅提升渲染效果和速度,為相關從業人員帶來顛覆性的渲染體驗。
1. 渲染速度
快速的渲染是產品設計師和建筑師創建交互式、照片級寫實的大型3D模型的基礎。設計師可以知道每一次渲染后的效果,設計的每一個過程都將可控。傳媒娛樂領域的專業人士將能夠在準確的光影環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。現在使用GPU只需要幾分鐘的時間,最終畫面的質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,如玻璃或水)。所有這些交互結合起來就產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渲染的未來?原因就在于其創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域。大規模并行GPU的出現擴展了光線追蹤的應用空間。
3. AI去噪
不管是攝影還是CG渲染,噪點都是個挑戰。雖然光線追蹤能夠產生高度逼真的圖像,但是為每張圖像模擬數百萬個虛擬光線意味著強大的計算性能。部分計算的圖像會出現很多噪點,就像在昏暗環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去噪技術的區別。利用GPU進行深度學習,從部分完成的結果中預測最終渲染圖像,可以在更短的時間去噪,生成高質量的圖像。
NVIDIA一直致力于GPU渲染創新解決方案,以提供照片級的渲染體驗。已推出搭載NVIDIA RTX光線追蹤技術的Quadro GV100 GPU,可提供電影級畫質的實時渲染;利用AI深度學習,在去噪上也迎來了新的進展。
一大能力
即學習能力。擁有技術支持固然重要,但技術只會越來越強大和智能,關鍵的因素還是人。正如其他知友所述,要創作出盡可能真實的CG作品,制作者本身必須具備一定的素質,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。因此學習能力很重要。