Brazil: Ray Server
рис. 7 Параметры сервера трассировки лучей (ray tracing)
Теорию трассировки лучей вблизи идеальных углов отражения и преломления мы обсудили чуть выше, поэтому я надеюсь, что излагаемая ниже информация не вызовет затруднений в понимании.
Группа Ray tracing Depth Control обеспечивает критерии для завершения трассировки.
Reflected - трассировка будет завершена после того, как луч отразится от поверхностей заданное в этом параметре число раз.
Refracted - то же, но в отношении преломлений для прозрачных поверхностей.
Total - суммарное число максимального количества отражений и преломлений. Если величина Total меньше действительной суммы величин, заданных в Reflected и Refracted, в игру вступает принцип случайности - действительное количество отражений и преломлений будет случайным для разных точек поверхности, но сумма их не превысит значения Total.
Auto Cutoff - задает выход из трассировки по величине возвращаемого значения цвета. Если величина цвета меньше значения Auto Cutoff, трассировка в данном направлении прерывается.
Справа представлены цветовые боксы и слоты текстур, с помощью которых можно явным образом задать цвет, возвращаемый лучом в конце трассировки.
Группа Options позволяет рассчитывать дополнительные эффекты, такие как размытые отражения и преломления (Glossy), самоотражение и другие. Включение Glossy в Ray Server всего лишь разрешает расчет этого эффекта, реальная настройка размытия осуществляется в параметрах материалов.
Очень важная группа параметров - Ray tracing Acceleration. Фактически абсолютно все операции расчета освещения, от антиалиасинга до расчета фотонных карт, в brazil связаны с трассировкой того или иного типа лучей и расчетом их пересечений с поверхностями. Без преувеличения можно утверждать, что не менее 90% (а на самом деле может быть и больше) времени расчетов тратится на вычисление координат пересечений лучей. Поэтому, ускорение таких расчетов самым непосредственным образом сказывается на общей скорости работы brazil.
Способов ускорения тестов пересечений разработано довольно много, brazil в настоящее время использует для этого так называемые воксели (voxel). Вся сцена разбивается на трехмерные ячейки заданного размера (ширина x высота х глубина). Каждая ячейка содержит описание полигонов, попавших в ее пределы, а вся сетка вокселей представляет собой базу данных с описанием положения полигонов.
При поиске пересечений реальные тесты заменяются на поиск вдоль направления луча полигонов в базе данных, с которыми он может пересечься, и только для них выполняются реальная проверка пересечений. Очевидно, что чем меньше полигонов попадает в пределы одного вокселя, тем быстрее будет выполняться трассировка. Но увеличение количества вокселей требует много памяти, поэтому достичь предела, при котором один воксель содержит один полигон, удается далеко не всегда. Воксели могут также разбиваться на части с той же целью - уменьшить содержащееся в них число полигонов. Глубину разбиения и критерий разбиения можно задавать в настройках.
рис. 8 Параметры настройки Ray tracing Acceleration
Mode>Single Grid - та самая сетка вокселей. В списке еще присутствует другой способ ускорения - Manual Hybrid, основан на создании баз данных о полигонах по-объектно. Разработчиками к употреблению не рекомендуется.
Max Size - здесь задается максимальное число вокселей сетки. Например, значение 25 означает, что воксельная сетка может состоять не более чем из 25 вокселей по ширине, высоте и глубине. Реальное количество вокселей в сетке будет зависеть от количества полигонов в сцене и значения Max Polys.
Max Depth - максимальная глубина разбиения одного вокселя, если он все еще содержит число полигонов, большее, чем задано в Max Polys. Требуется соблюдать осторожность с этим параметром, поскольку увеличение глубины требует большого количества памяти.
Max Polys - счетчик полигонов, выступающий в роли критерия для определения реального количества вокселей и глубины их разбиения. Чем меньше значение (минимальное значение не может быть меньше одного полигона), тем меньше тестов на пересечение будет выполняться. Однако малые значения Max Polys не всегда приводят к общему ускорению расчетов, поскольку может оказаться, что программа будет тратить очень много времени на построение самой системы вокселей. Требуется всегда находить оптимальное соотношение между временем для настойки сетки вокселей и временем самой трассировки лучей.
Balance - параметр, управляющий тем, как будет строиться сетка вокселей. При высоких значениях баланса (около 1) при построении сетки будет отдаваться предпочтение размеру сетки перед глубиной разбиения вокселя, то есть будут создаваться сетки с большим количеством вокселей, которые не будут или почти не будут разбиваться на дополнительные части. При низких значениях Balance (около 0.5 и ниже), предпочтение при построении сетки будет отдаваться разбиению вокселей на части. В этом случае будут создаваться сетки с небольшим числом вокселей, но с большой вероятностью почти каждый воксел будет разбит на дополнительные части, насколько позволит глубина разбиения Max Depth. Оба эти способа пригодны для ускорения расчета пересечений, реальный эффект будет зависеть от конкретной сцены.
В настройках Ray tracing Acceleration предусмотрены три оттестированных набора готовых параметров для различных ситуаций. Если нет возможности искать собственные настройки, вполне можно воспользоваться готовыми.
Low RAM - настройки для случая, когда для расчета сцены недостаточно свободной памяти. Ситуация не такая уж и редкая в случае высокополигонных сцен. Если ваша сцена приводит к зависанию системы или аварийному завершению расчетов, попробуйте этот набор параметров. Правда, сам расчет будет медленным.
Moderate - среднее количество памяти, среднее время расчетов.
Max Speed - если имеется достаточно свободной памяти для расчета сцены, используйте этот набор параметров, он обеспечивает высокую скорость расчета. Значения параметров этого набора могут стать отправной точкой для собственных экспериментов со скоростью рендера.
Luma Server
