Irradiance Cache (Globální osvětlení)
Nová metoda Irradiance Cache byla představena v Archicadu 20. Výhodou této metody oproti ostatním metodám jsou:
•Drobné detaily jako kontaktní stíny - např. stíny u styků objektů, na hranách objektů atd. - jsou kvalitnější (při správném nastavení čistého QMC renderu).
•Nový algoritmus zrychluje render.
Metoda Irradiance Cache (Starší verze) je stále dostupná. Viz Irradiance Cache (starší verze) (globální osvětlení Cineware).
Lepší stínování kontaktních stínů (např. v místech označených na obrázku nalevo).
Model od Steen Winthera.
Poznámka: Všechny obrázky na této stránce byly renderovány metodou Irradiance Cache jako hlavní i vedlejší metoda.
Co je “Irradiance Cache?”
Při renderování IR je provedeno několik předvýpočtů, které analyzují scénu a zjišťují nejdůležitější nepřímo osvětlené oblasti (’stínící body’, což jsou body zobrazené v předvýpočtu; tyto body jsou velice výrazné při nízkých hodnotách hustoty). Více informací najdete níže:
Jas a barva stínících bodů (horní obrázek) jsou interpolovány,
aby vznikl rovnoměrný rozptyl světla (spodní obrázek).
Hodnoty jasu a barvy těchto stínících bodů budou uloženy v Irradiance Cache jako tzv. “záznamy”. Tyto záznamy Irradiance Cache jsou při finálním renderu interpolovány, a mezilehlým pixelům tak poskytují nepřímé osvětlení.
Nevýhody
•Při interpolaci s omezeným počtem stínících objektů můžou být některé detaily stínů a světel ztraceny (nicméně není to tak dramatické, jako u starší verze). Z tohoto pohledu má QMC pořád své výhody.
•Pamatujte, že režim QMC je z pohledu rozptylu světla a stínů nejlepší při výpočtu GI (a bohužel nejpomalejší). Irradiance Cache se vždy snaží co nejlépe přiblížit kvalitě QMC.
•Obecně řečeno má Irradiance Cache tendence vytvářet fleky při použití velmi jasných a malých polygonálních světlech. Větší, souvislé světelné zdroje (např. obloha vyzařující světlo z více stran), jsou většinou pro IR vhodné.
Poznámka:
–Následující volby můžete najít také v natavení ambientní okluze. Základní principy fungování jsou stejné (AO má ale hloubku hustoty zápisu pouze 1).
–Pokud je výsledek flekatý, nejčastěji pomůže vyšší hodnota hustoty zápisu. Pomůže lepší nastavení vedlejší metody.
Hustota záznamu
Většinu následujících voleb můžete použít pouze pro finální úpravy. Ve většině případů postačí nastavení hustoty zápisu (Nízká, Střední a Vysoká) ve spojení s odpovídajícími hodnotami z nastavení níže. Pomocí režimu Náhled získáte náhled finálního výsledku. Volba vlastní bude dostupná od okamžiku, kdy ručně změníte hodnotu hustoty zápisu.
Ve většině případů je třeba upravit hodnotu hustoty záznamu pouze ve specifických případech - například pokud má být zobrazen ostrý stín plošného světla (a nechcete použít pomalou metodu posílení Per-Pixel).
Minimální míra/Maximální míra
Při renderování pomocí Irradiance Cache bude nejprve provedeno několik předvýpočtů (fáze, ve které se objeví čtverce a postupně se zmenšují). V této fázi bude určen rozptyl stínících bodů. Jedná se o adaptivní proces, který klade důraz na některé kritické oblasti. rohy, stínování hran a pod.. Rozdíl mezi minimální a maximální mírou určuje počet průchodů předběžného výpočtu.
Hodnota 0 použije plné rozlišení obrázku (velikost pixelu 1*1), hodnota -1 pracuje s pixely o velikosti 2*2, hodnota -2 = 4*4 a tak dále. Minimální míra by tak měla být logicky vždy menší než maximální míra. Nicméně můžete použít i kladné hodnoty, které umožní záznam sub-pixelů do mezipaměti (např. při výpočtu subpolygonální deformace, kde se ztrácejí detaily).
Ve finále ale tyto volby nejsou tak důležité, jako u předchozího IR. Při použití rozumných hodnot (Maximální míra není menší než 0) se časy renderů liší jen rámcově, a ani ve výsledcích není zásadní rozdíl. Pokud je použita kladná hodnota minimální míry a maximální míra je nastavena na 0, jste do značné míry na správné cestě.
Hustota
Minimální vzdálenost/Maximální vzdálenost
Hustota: Základní hustota stínících bodů. Hodnota hustoty upravuje obecný rozptyl stínících bodů v souvislosti s následujícími dvěma možnostmi.
Minimální vzdálenost: Hustota stínících bodů v kritických místech (např. rozích, stínech).
Maximální vzdálenost: Hustota stínících bodů v nekritických místech (např. na větších plochách).
Zvyšující se hodnoty hustoty odspoda nahoru
Všechny tři hodnoty je dobré upravovat najednou, protože všechny společně definují hustotu stínících bodů v kritických a nekritických místech:
Na následujícím obrázku je zobrazený efekt výše zmíněných nastavení:
Různé kombinace nastavení hustoty, minimálního prostoru a maximálního prostoru
Tipy pro čistý render
•Použijte hodně stínících bodů v kritických místech
•Použijte smysluplnou hodnotu hustoty na ostatních místech
•Ujistěte se, že každý stínící bod má maximální možný počet vzorků
Vyhlazování
Celkově bude málokdy nutné upravovat nastavení vyhlazování.
Všechna výše popsaná nastavení se týkají umístění a výpočtu stínících bodů a na řadě míst je vypočítáno nepřímé osvětlení. Při renderování musí být tento bodový rozptyl světla převeden na plynulý rovinný rozptyl. Algoritmus vyhlazování funguje následovně: Každý renderovaný pixel objektu nejprve naskenuje Irradiance Cache, který vyhledá okolní záznamy a interpoluje jejich jas a barvu..
Čím vyšší je hodnota vyhlazování, tím víc stínících bodů bude při interpolaci daného pixelu použito. Tato volba stanovuje prahovou hodnotu, která určuje, jestli bude záznam mezipaměti v jeho blízkosti použit nebo ne. Nižší hodnoty vytváří ostré (a často flekatější) výstupy, zatímco vysoké hodnoty interpolují velké plochy, takže je iluminace jednotnější, ale často jsou ztraceny drobné detaily.
Upřesnění barvy
Zvýšením hodnoty tohoto nastavení zlepšíte kvalitu renderu v oblastech, kde se GI osvětlení nahodile mění (např. GI stíny na jasných polygonálních světlech). Budou generovány další stínící body (a úměrně prodloužen čas renderu).
Vyšší hodnota upřesnění barev vytváří mnohem přesnější vrhané stíny
Důležité: Měli byste dostatečně zvýšit hustotu záznamu, aby byl rozptyl světla plynulý, protože z flekatých oblastí můžou vzniknout plochy s náhle se měnícím GI osvětlením.
Také pro kaustiku GI jsou přínosné vyšší hodnoty upřesnění barvy:
Render kaustiky (napravo), který trval zlomek času v porovnání s QMC
Měřítko pohledu
Starší verze Irradiance Cache určovala rozptyl stínících bodů nezávisle na velikosti renderovaného obrázku, tedy stejný předvýpočet byl použit na obrázek velikosti 80 x 80 pixelů i na obrázek s rozlišením 1024 x 768. Aktivní volba měřítko pohledu přizpůsobí hustotu stínících bodů rozlišení obrázku. To znamená, že na obrázcích s velkým rozlišením bude vytvořeno úměrně víc záznamů v mezipaměti, než na malých obrázcích. Takže malé obrázky budou renderovány rychleji a velké obrázky pomaleji, ale také s větší úrovní detailů.