Ai Area ライトでレンダリングされた人工衛星内部のシーン


このチュートリアルでは、mental ray レンダラー用に設定された人工衛星内部のシーンを変換およびレンダーする方法について説明します。 このチュートリアルでは次の項目について説明します。


また、AOVs を使用して内部シーンをレンダリングする場合のノイズの原因を特定する方法についても説明します。 内部シーンはそれぞれ異なり、ライティングとレンダリングに関して独自の固有な課題があります。 このチュートリアルでは一般的な手法を使用するため、すべての内部シーンに最適なわけではありません。

サンプリングの詳細については、こちらを参照してください。

この一連のチュートリアルの元の Maya シーン ファイルは、オートデスクの Hyperspace Madness プロダクションからダウンロードできます。

シーン

  • 人工衛星のシーン ファイルを開きます。 外面ボディ、ドア、および内部で構成されていることがわかります(以下の選択部分)。



  • satelliteInterior グループだけを作業できるように残りのオブジェクトを非表示にします。 

「satelliteInterior」グループ


Arnold シェーダに変換する

  • Interior という名前の mental ray シェーダ mia_material_x_passesStandard Surface シェーダで置き換えます。

シーンをライティングする

円形ライト

  • Ai Area ライトを作成します。 Light ShapeDisk に変更し、下図の入口方向を指すように配置します。


  • Exposure18 前後に上げます。
  • ライトの Samples セットを 1 に設定してシーンをレンダリングし、次に 3 に設定します。 ノイズの一部が改善されたことが確認できます。 ただし一般的には、ノイズの原因がライトとそれ以外の場所のどちらなのかを判断するのは困難です。

DiffuseSpecular のサンプル数を 0 に設定する(無効にする)と直接光を分離できるため、ライト サンプルの数を増やすことによってシーンにどのような効果が表れるかを簡単に特定できます。 Render Settings ウィンドウを開いて、サンプリング 内にある DiffuseSpecular のサンプル数を 0 に設定します。 拡散反射光と鏡面反射光のサンプル数を無効(0)にすると、ライトをサンプリングする際の問題を特定するのに役立ちます。 これは下図からも分かります。

このチュートリアルでは、Light Shape を Disk に設定した Ai Area ライトを使用します。 ただし、正方形ウィンドウで内部をレンダリングする場合は、Quad ライトを使用することをお勧めします。 また、四角形ライトには Spread アトリビュートがあり、ライトの方向に沿って照明を集中させることもできます。これは内部シーンをレンダリングする場合に役立ちます。 次の図では、異なる Spread 値を設定してこのシーンをレンダリングした場合の差を示します。

次のアニメーションでは、ライトの Spread アトリビュートを下げた場合の内部ライティングに対する効果を示します。

四角形ライトの「Spread」を 1 から 0.25 に変更

サンプリング値、レイ深度、クランプを設定する

AOVs

ライト サンプル設定の数を増やしても、まだノイズが発生しています。 サンプリング 値を調整すると、この問題を解決できることがあります。 レンダリングの時間に大きな影響を与えるため、これらの値は慎重に増やす必要があります。 ノイズの原因と増やすサンプルをすばやく簡単に特定するには、AOVs をレンダリングすることです。

サンプリングとノイズの除去に関する詳細については、こちらを参照してください。

  • Arnold Renderview ウィンドウでシーンをレンダリングします。既定ではレンダリングにビューティ レンダリングが設定されているのが分かります。 ドロップダウン メニューでクリックするか、View > AOVs に移動すると、表示する AOV を変更できます。



AOVs を詳しく確認すると、シーン内のノイズの原因をより明確に分離および特定できます。 直接光のサンプルの数を既に増やしているため、direct_diffusedirect_specular AOVs で表示されるノイズはわずかです。 ただし、indirect_diffuseindirect_specular AOVs ではより多くのノイズが表示されます。 そのため、DiffuseSpecular のサンプル数をそれぞれ増やす必要があります。

次の図では、Arnold Renderview ウィンドウで表示される AOVs を示します。


Camera (AA)のサンプル数

カメラ(AA)サンプル数を増やしてみると、シーン内のノイズをある程度解決できます。ただし、間接拡散反射光と鏡面反射光の領域にまだノイズが見られます。


Diffuse のサンプル数

次の図では、Diffuse のサンプル数を増やした場合の差を示します。

拡散反射光サンプリングはそれぞれのカメラ(AA)サンプルに対して実行されるため、カメラ(AA)サンプルと拡散反射光サンプルの両方の値が大きいと、レンダリング時間が長くなる可能性があります。


レイ深度

レイ深度を使用すると、レイ タイプに基づいてレイ再帰を制限する設定を指定できます。値が大きいほど、レンダリングの時間が長くなります。

レイ深度の値を大きくする場合は注意が必要です。 レイ深度の値を 1 大きくすると、実際にはレンダリングの時間が 2 倍になる場合があります。


拡散反射光レイ深度

ここでは最大レイ拡散反射光深度バウンスを定義します。 Diffuse の値がゼロの場合は、拡散反射光イルミネーションが無効になります。深度を大きくすると、シーンで反射するライトが追加されるため、内部では特に目立ちます。次の図では、拡散反射光を増やして反射が少しずつ増えた場合のわずかな違いを確認できます。

大気ボリュームの追加

シーンに大気を少し追加するには、大気のボリューム をシーンに追加してみることができます。

  • Render Settings の Environment タブに移動します。 Atmosphere アトリビュートに大気ボリュームを接続します。 
  • シーンをレンダリングしても結果が表示されません。 これは、大気ボリュームの Density が既定では 0 に設定されているためです。 この設定を 1 に増やすと、IPR がシーンをレンダリングします。 


大気ボリュームの追加により、レンダリングに輝点ノイズが発生しています。 大気ボリュームのサンプル数を増やすと、輝点ノイズを減らすことができます。

輝点ノイズの処理方法については、こちらを参照してください。


ただし、大気ボリュームのサンプル数を増やしても、輝点ノイズは少し残ります。


クランピング 

レンダー設定 ウィンドウのクランピングを使用すると、シーン内に残った輝点ノイズを自動的に修正できます。


次の図では、Max Value を減らした場合の輝点ノイズに対する効果を示します。

最終イメージをレンダリングする

Render Settings ウィンドウで サンプリング を開きます。 テスト レンダリングの場合、Camera (AA) サンプルは 3 が最適です。 ただし、最終的なフレーム レンダリングでは 5 以上に上げる必要があります。 この場合、DiffuseSpecular6 に設定されています。

サンプリングの簡単なガイドについては、こちらを参照してください。


Arnold ログ

MtoA でシーンをレンダリングする場合、レンダー設定 ウィンドウの Diagnostics タブで Arnold に慣れておくことが大事です。 このログ ファイルには、シーン ファイルの診断に役立つ警告や統計情報が表示されています。

ログ ファイル からさまざまなサンプリング レベルでトレースされているレイの数を確認できます。 レンダー ログの見方については、こちらを参照してください。



これで操作は終了しました。 お疲れ様でした。これでこのチュートリアルは完了です。 この知識を元にして、レンダリングの新しい世界を探求してみてください。


屋内シーンのライティングに関する詳細については、こちらを参照してください。

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