はじめに

Arnold は高度なクロスプラットフォームのレンダリング ライブラリ、つまり API であり、Sony Pictures Imageworks など、映画、テレビ、アニメーションを制作する数多くの著名な組織で使用されています。CG アニメーションにおける従来のスキャンラインベースのレンダリング ソフトウェアに代わるフォトリアリスティックな物理ベースのレイ トレーシングとして開発されました。

Arnold は、コンピュータのハードウェア リソース(メモリ、ディスク容量、複数のプロセッサ コア、および SIMD/SSE ユニット)を最も効率的に使用する最先端のアルゴリズムを使用しています。

Arnold アーキテクチャは、既存のパイプラインに簡単に適合するように設計されています。接続可能なノード システム上に構築されているため、新しいシェーダ、カメラ、フィルタ、出力ドライバ ノードに加え、プロシージャル ジオメトリ、カスタム レイ タイプ、ユーザ定義のジオメトリ データを記述することで、システムの拡張とカスタマイズを行うことができます。Arnold アーキテクチャの主な目的は、アニメーションおよびビジュアル エフェクトの主要なレンダラとして完全なソリューションを提供することです。ただし、Arnold は次のように使用することもできます。

  • 従来のスキャンライン レンダラのためのレイ サーバ
  • ライティング データ(ビデオゲームのライトマップ)のベイク処理/プロシージャル生成のためのツール
  • インタラクティブ レンダリングおよびリライティング ツール

Arnold の違いは何ですか?

Arnold は、高度に最適化され、偏りがない、物理ベースの「モンテ カルロ」のレイ/パス トレース エンジンです。 フォトン マッピングやファイナル ギャザーのようにアーティファクトが発生するキャッシング アルゴリズムは使用しません。パイプライン、インフラストラクチャ要件、ユーザ エクスペリエンスを簡素化しながら、アニメーションやビジュアル エフェクトの会社で要求される非常に複雑なイメージを効率的にレンダーするように設計されています。

Arnold はインタラクティブなフィードバックを提供するため、多くの場合、レンダー パスをたくさん使用する必要はなく、設定済みのライティングで効率的に対応できるようになります。他のレンダラで発生する多くの不満要素を取り除くことで、Arnold はワークフローにさらに適合し、予測可能で物理的に偏りのない美しい結果を生成するため、レンダリングが面白くなります。

フォトン マッピングやファイナル ギャザーなどのアルゴリズムにはどのような問題があるのですか?

これらのアルゴリズムは、レンダリング速度を上げるために、後で再サンプリング可能なデータをキャッシュします。そのため大量のメモリを消費し、インタラクティブ性を妨げる中間ステップが増え、サンプリングにバイアスが発生してビジュアル アーティファクトの原因になります。レンダーの負担を軽くして速度を向上させるためにさまざまなコントロールを正しく選択するには、アーティストがこれらのアルゴリズムの仕組みを細かく理解する必要もあります。さらに悪いことに、ほとんどの場合、これらの設定はシーンの他の要素の影響を受けるため、キャッシュの作成に偶然使用した設定によって状況が改善することなく悪化したり、あるいはある状況では正しく機能するけれども、別の似たような状況では機能しなかったりすることが頻繁に発生する可能性があります。

つまり、非常に経験豊富なユーザ以外は予測が不可能で、アーティストがメリットを受けるにはアルゴリズムについてかなり深く学ぶ必要があります。オートデスクは、コンピュータが費やす時間よりもユーザが費やす時間の方が価値が高いと考えています。フォトン マッピングやファイナル ギャザーを使用することによってレンダー時間が 30 分節約されるとしても(たいてい節約されません)、その設定作業自体になぜ 30 分も費やす必要があるのでしょうか。その 30 分は、モデリング、アニメーション、またはライティングのために費やされるべきです。

物理ベースの利点とは何ですか? シーンのモデリングとライティングに影響するのでしょうか?

物理ベースであることの利点は、アーティストが物理的に正確なハイ ダイナミック レンジのワークフローで作業できるようになるため、(ライティングの強度とモデリングのスケールの設定方法に一貫性がある)妥当な値を使用することにより、最終的な結果が予測可能なものになることです。このプロセスは、実際のシーンのライティングや写真撮影の方法に酷似しています。また、レンダリングの他の側面が崩れることもありません。

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