fryrender nejen pro Rhino

Ještě než začnu pět oslavné ódy na fryrender, podívejte se na následující obrázky. Jsou vyrenderovány pomocí fryrenderu přímo v Rhinu a myslím, že dalšího komentáře není třeba...

Autorkou těchto obrázků je Frances Davey. Vytvořeno v Rhinu a fryrenderu. Ano, to OPRAVDU nejsou fotky.

fryrender je jedinečný, na fyzice založený renderovací engine od společnosti Feversoft. fryrender je tzv. unbiased renderer, který věrně simuluje fyzikálně přesné chování světla a díky tomu produkuje skutečně reálné obrázky.

fryrender je také první a jediný unbiased renderovací engine, který dokáže exportovat scény pro vizualizaci v reálném čase prostřednictvím exkluzivní technologie Random Control 4 v dříve nepředstavitelné vizuální kvalitě. Dobře, tato reklamní věta asi na vás nepůsobí příliš přesvědčivě, takže jinak...

Dokážete si představit, že se ve výše uvedených obrázcích pohybujete v reálném čase? Že můžete programovat kolize a různé děje? Že se automaticky upravuje expozice kamery při přechodech mezi exteriérem a interiérem? Že vytváříte animace prostým záznamem pohybu ve scéně pomocí myši a nemusíte je už počítat dlouhé týdny, tak jako dřív? Předpočítání scény pro realtime zobrazení přitom údajně nemá trvat déle než výpočet jednoho klasického statického snímku...

Česká podpora

V odkazech pod článekm si můžete stáhnout českou brožurku a úvodní příručku k fryrenderu. Ale to není všechno - během tohoto týdne bych měl dokončit překlad celého uživatelského manuálu k fryrenderu, což je opravdová lahůdka. V této nádherné příručce nejen že leží klíč k ovládání fryrenderu (který je přitom tak jednoduchý, že manuál skoro nebudete potebovat), ale osvětlí vám i spoustu užitečných pojmů z optiky a fyziky chování světla.

Zatím si můžete na domovské stránce programu v tomto odkazu stáhnout spolu s demoverzí fryrenderu i anglický manuál, ať víte, co vás brzy čeká - ovšem v češtině!

Integrace v Rhinu

fryrender je plně integrován v Rhinu. Vše se ovládá pomocí standardních dialogových oken fryrenderu, které jsou vyňaty ze samostatně spustitelného fryrenderu, včetně materiálového editoru. Výhodou je, že pracujete vždy ve stejném rozhraní bez ohledu na to, v jaké hostitelské aplikaci se právě nacházíte - ať už je to Cinema4D, 3DS MAX, Rhino nebo třeba XSI.

Na následujícím obrázku vidíte ikony z nástrojové palety fryrenderu a popis funkcí, které tyto ikony spouští:

Uživatelské rozhraní

Rozhraní programu

Nyní se budeme bavit o samostatně spustitelné podobě fryrenderu - Standalone. Veškeré nastavení (fyzikální materiály, kamery, okolní protředí, vlastnosti objektů včetně vrstev pro Layer Blending atd) jsou dostupné také přímo z Rhina prostřednictvím výše uvedených ikon. Po stisknutí tlačítka Render v Rhinu se scéna automaticky na pozadí exportuje do Standalone (konverze je rychlá a spolehlivá, ještě jsem se nesetkal s problémem) a zde máte možnost veškeré parametry včetně materiálů dále doladit.

Veškeré ovládací prvky uživatelského rozhraní jsou sdíleny samostatným rendererem a také všemi pluginy. Nejste tak nuceni k tomu, abyste se kvůli používání naší technologie museli učit novou aplikaci.

fryrender Standalone (fryrender.exe) je základní renderovací jádro.

Při zahájení nového renderu je toto jádro vyvoláno pluginem, takže o něm můžete uvažovat jako o správci renderu. Díky minimalistickému uživatelskému rozhraní je to velice lehká a pohodlná aplikace, ve které můžete ovládat renderovanou úlohu i během výpočtu a ve které můžete render finálně dolaďovat.

Prostředí

Záložka ENV v samostatné apliakci nabízí volbu mezi dvěma druhy osvětlení prostředím: Physical Sky a Environment Mapping.

Systém Physical Sky má svůj vlastní Atmosphere Editor, kde můžete nastavit parametry jako je geografická pozice, čas, datum a orientaci severu.

Physical Sky - fyzikální nebe

Panely Environment Mapping nabízí volbu konstantní barvy nebo mapy pro každý ze tří dostupných kanálů (illumination, background a reflections).

Materiálový editor

Material editor je jednou z nejpečlivěji navržených součástí uživatelského rozhraní fryrenderu. Tento editor je dostupný z pluginů i ze samostatné aplikace. K dispozici je také "odlehčený" samostatný materiálový editor (fryeditor.exe).

V levé části okno Material editor můžete pohodlně procházet knihovnu, ve které můžete vybírat existující materiály.

Materiál Dielectric. V levé části okna je knihovna materiálů

Uprostřed se nachází okno s rychlým náhledem, které vám také umožní vyrenderovat větší verzi materiálu v samostatném okně. Pravá část editoru obsahuje vlastnosti vrstvy. Tyto vlastnosti jsou pro větší srozumitelnost roztříděny a jsou dostupné pomocí ikon v Layers Tree v dolní části dialogového okna.

V celé aplikaci je plně podporována technologie Drag and Drop pro barevné palety a mapy. Podporován je rovněž Media Pool clipboard, který naleznete v pravém dolním rohu editoru a který vám umožní sdílet mapy a barvy mezi materiály a vrstvami.

Editor textur

fryrender podporuje neustále rostoucí seznam typů map. Kromě bitmap (ve formátech .JPEG, .TGA, .BMP, .PNG, .TIFF a .HDR) jsou podporovány různé další vestavěné procedurálí textury, jako je šachovnice, šum nebo gradient. Podporovány jsou i další složitější mapy, založené na geometrii, jako je dirt (řízený ambientí okluzí) nebo colorgen (pro znáhodnění barev v instancích).

Map Editor - bitmapová textura

Map Editor - procedurální textura

Kromě toho obsahuje editor map velice příjemnou sadu RGB a UV-mapovacích operátorů pro rychlé úpravy map přímo na místě. Mezi tyto operátory patří otočení UV, ofsety, dlaždicové opakování a rotace, převrácení RGB, gamma, úrovně, sytost, jas, kontrast a další.

Míchání vrstev

Ve fryrenderu můžete u jakéhokoliv zdroje světla určit jeho přiřazení k vrstvě.

Poté (dokonce i když se právě počítá obrázek) můžete dynamicky upravovat vlastnosti každé vrstvy pomocí změny jejího výkonu, RGB odstínu nebo teploty barev. Tímto způsobem můžete otestovat mnoho různých světelných podmínek v jednom jediném renderu.

Samostatná aplikace Standalone obsahuje Layer-Blending mixer. Zde najdete jednotlivé ovladače pro každou vrstvu (zapnout/vypnout, výkon, barva, teplota) a také časovou osu pro případnou animaci míchání vrstev.

Panel Blending - mísení vrstev se světelnými zdroje

U této neskutečně užitečné funkce se ještě na chvíli zastavíme. Představte si, že v jediném snímku můžete současně vyjádřit například denní i noční pohledy s různými světelnými zdroji, aniž byste cokoliv museli renderovat znovu nebo déle. Světelné podmínky (intenzitu, barevnou teplotu) můžete měnit interaktivně během výpočtu i po jeho ukončení, dokonce kdykoliv později při opětovném nahrání širokospektrálního obrázku.

Pro představu se podívejte na následující obrázky - všechny byly vygenerovány prakticky okamžitě (prodleva v řádu jednotek sekund) z jediného statického snímku:

Změnu světelných podmínek dokonce můžete animovat pomocí časové osy. Příklady takových animací vidíte níže. Opět se jedná o animace, vytvořené z jediného statického snímku, ve kterém se interaktivně mění světelné zdroje, přiřazené jednotlivým vrstvám:

Fyzikální materiály

Systém materiálů

Materiály ve fryrenderu sjednocují veškeré fyzikální jevy do velice pružného a plně konfigurovatelného vícevrstevného a jednoshaderového systému.

Pro přehlednost jsou různé vizuální jevy, jako jsou geometrické vlastnosti, reflektance, transmitance, podpovrchový rozptyl a laky sdruženy do skupin.

Složité materiály můžete vytvářet nejen nastavením všech parametrů ve vrstvě, ale také mícháním různých vrstev, které lze hromadit a kombinovat pomocí váhových map (weightmapping) ať už globálně nebo pixel po pixelu.

Všechny parametry materiálů ve fryrenderu jsou založeny striktně na fyzice. To umožňuje jejich čistý, kompaktní a výslovný popis ve stejných jednotkách jako ve skutečném světě.

Globální nebo mapovaná drnost (roughness)

Drsnost (Roughness) lze považovat za opak lesku (specularity). Čím je povrch více vyleštěný, tím je lesklejší (a méně drsný), zatímco zcela difuzní plochy jsou velice hrubé (mají velice nízký lesk). Extrémními případy jsou zrcadla (roughness = 0%) a lambertovské materiály (roughness = 100%).

Míra drsnosti, společně s barvou reflectance materiálu, jsou nejzákladnější a velmi důležité parametry. Roughness lze nastavit jako globální parametr pro všechny materiály nebo pixel po pixelu pomocí mapy drsnosti (roughness map).

Globální nebo mapovaná anisotropie

Většina materiálů odráží světlo víceméně stejným způsobem, nezávisle na úhlu pohledu. Materiály tohoto druhu nazýváme isotropické. Avšak některé materiály jsou v určitém směru odrazivější než v jiných směrech. Těmto materiálům říkáme anisotropické a patří mezi ně kartáčované kovy, vlasy nebo jiné materiály s výrazně vláknitou strukturou.

fryrender umožňuje konfigurovat míru anisotropie materiálu jako poměr lesku mezi hlavním směrem UV na objektu a zbytkem směrů. Tuto míru anisotropie lze nastavit jako globální parametr pro všechny materiály nebo pixel po pixelu pomocí mapy anisotropie (anisotropy map).

Kromě toho můžete směry anisotropie otáčet pomocí hodnoty "anisotropy rotation". Tuto hodnotu lze opět stanovit globálně nebo pixel po pixelu pomocí anisotropy rotation mapy.

Fresnel

Většina materiálů odráží světlo s vyšší či nižší intenzitou v závislosti na úhlu pohledu. Například plasty nebo automobilové laky (a vlastně téměř jakýkoliv materiál) jsou daleko odrazivější při pohledu pod ostrým (elevačním) úhlem než když se na ně díváte kolmo. Rozdíl mezi reflektivitou materiálu pod ostrým a pravým úhlem je určen takzvanou Fresnelovou křivkou.

Ve fryrenderu je Fresnelova křivka konfigurována indexem lomu (Index of Refraction, nd) a je zobrazena interaktivně.

Uživatelský index lomu

Ačkoliv v čistých materiálech, jako je kov nebo sklo, je míra reflexe řízena Fresnelovou křivkou, která vychází z hodnoty indexu lomu (nd), některé jiné materiály s výraznou vnitřní strukturou (napřílad některé textilie) odráží světlo pod různými úhly pohledu neobvyklým způsobem. Dobrými příklady tohoto zvláštního chování je samet nebo hedvábný satén.

Klasická Fresnelova křivka sama o sobě toto zvláštní chování nedokáže zachytit. Proto můžete tvar křivky upravit interaktivně sami, abyste "vymodelovali" způsob, jakým má materiál odrážet světlo. Říkáme tomu uživatelský index lomu (Custom IOR) a poslouží nám pro snadnou tvorbu textilu a jiných materiálů, u kterých nelze chování při pohledu pod ostrým úhlem zachytit klasickým Fresnelovým vztahem.

Dielektrická absorpce

Sklem (a průhlednými dielektriky obecně) prochází světlo skrz, ale s určitou hloubkou je jistá část energie pohlcena. Tomuto jevu říkáme absorpce (pohlcování) a ve fryrenderu jej můžeme vyjádřit jako vzdálenost, kterou musí světlo v materiálu urazit, aby ztratilo polovinu své energie.

Společne s absorpční vzdáleností můžete definovat i barvu transmitance (propustnosti). Tato barva určuje, jak bude světo při průchodem médiem zabarveno.

Vhodnou kombinací absorpční vzdálenosti a barvy transmitance lze dosáhnout množství vizuálně atraktivních efektů. Škála těchto efektů sahá od běžné vody a skla přes kouřové sklo nebo chrámové vitráže až po vinné lahve nebo barevné kapaliny…

Mapování průsvitnosti

Opacity mapping (v jiných aplikacích také pod názvem Clip Mapping) je technika, pomocí které můžeme "odstřihnout" určité části geometrie objektu, přičemž části k odstřižení definujeme materiálem. Můžete například vystřihnout list stromu ze zakřivené roviny pomocí materiálu, který obsahuje opacity mapu ve formě bitmapové masky se siluetou listu.

Opacity mapping může být ve fryrenderu i částečné, to znamená, že úrovně šedé v opacity mapě jsou interpretovány jako míra průhlednosti materiálu, která může ležet v rozmezí 0% až 100%. Můžete tak simulovat poloprůhledné objekty.

Disperze (rozklad světla)

Světlo je formováno mnoha různými vlnovými délkami. Každá vlnová délka se chová mírně odlišně než ostatní. Když například projde skleněným hranolem paprsek bílého světla, bude každá vlnová délka vychýlena jiným indexem lomu.

Když tedy z hranolu světlo vystupuje, nemění pouze svůj směr, ale paprsek je rozložen do širšího, duze podobného spektra.

Tento efekt nazýváme disperze (rozptyl) a fryrender jej ovládá prostřednictvím hodnoty Abbe Number. Disperze hraje zvlášť důležitou roli v oblastech jako je šperkařství, zvláště u diamantů a jiných drahých kamenů.

Bump a normálové mapování

Techniky bump a normálového mapování přidávají povrchu ovjektu zdánlivé detaily tím, že mění jeho normály, aniž by přitom ve skutečnosti měnily jeho geometrii.

Nabízí skvělý kompromis mezi množstvím detailů, které dokáží přidat a výpočetní náročností, která je nízká.

Pro bump mapování můžete vytvářet své vlastní váhové mapy (height maps) nebo můžete použít sofistikovanější normálové mapy, které můžete vygenerovat z modelů ve vysokém rozlišení.

Micro-poly displacement

Micro-poly displacement mapping (MPDM) je značně silný mechanismus vkládání téměř nekonečných detailů do povrchu modelů.

MPDM pracuje tak, že na mikroskopické úrovni rozrušuje geometrickou plochu a podle informací v příslušné displacement mapě generuje mikropolygony.

Tyto mikropolygony jsou generovány pouze za běhu výpočtu a nemají dodatečné nároky na paměť, díky tomu je možné vytvářet miliardy mapou řízených polygonů, což by jinak kvůli paměťovým limitům nebylo možné.

MPDM má oproti tradičnímu displacementu a bump-mappingu několik výhod:

• Mikropolygony nespotřebovávají žádnou paměť, protože jsou vytvářeny až v případě potřeby, když se přiblíží světelný paprsek, a poté jsou hned zničeny. I když pracujete s miliardami polygonů, je spotřeba paměti jen nepatrně vyšší, než u samotné scény, kterou renderujete.
• MPDM ve skutečnosti generuje novou geometrii s nekonečným rozlišením bez paměťových nároků. To znamená, že na rozdíl od normálových deformací přispívají vygenerované rýhy a další detaily ke globálnímu osvětlení (vrhají stíny, produkují mísení barev atd…).
• Na rozdíl od tradičního displacement mappování nevychází MPDM ze skutečné základní geometrie, ale generuje svoji vlastní. Proto nemusíte mít vysoce jemné modely, přesto na nich můžete mít zcela jemné a ostré detaily.

S MPDM můžete dosáhnout širokou škálu zajímavých efektů, jako jsou koberce, ručníky, tráva, látková vlákna, kameny, praskliny na povrchu …

MPDM ve Fryrendeu vám umožní provést deformace směrem nad nebo pod povrch plochy. S nastavením volby midpoint můžete vytvářet hrboly, díry nebo obojí dohromady pomocí jediné bitmapy. Proměnná water level nevíc definuje optimální limit, pod nímž je plocha oříznuta, což je vhodné pro tvorbu prasklin něbo děr.

Subsurface scattering - podpovrchový rozptyl světla

Některé materiály dokáží částečně pohltit světlo, rozptýlit jej uvnitř svého objemu a poté jej uvolnit poblíž místa, kudy do materiálu vstoupilo.

Tomuto chování říkáme podpovrchový rozptyl světla (Sub-Surface Scattering, SSS) a za svůj vzhled mu vděčí materiály jako je vosk, keramika nebo lidská kůže.

Rozptyl světla se objevuje uvnitř materiálu a ne na jeho povrchu, prosvětluje tedy i ty části objektu, které jsou ve stínu a tím mu propůjčuje jemnější vzhled.

Plně implementovaný systém SSS ve Fryrenderu umožňuje řídit míru rozptylu pomocí globální barvy nebo pomocí textury. Prostředinctvím hodnot absorption a density můžete také definovat fyzikální vlastnosti svého materiálu.

Single-sheet SSS

Single-Sheet SSS (zkráceně S5) je název exkluzivní techonlogie fryrenderu, která umožňuje dosáhnout vzhled podpovrchového rozptylu na plochých objektech.

Tradiční techniky podpovrchového rozptylu vyžadují, aby měl objekt objem, kterým může světlo cestovat. To je často problém, protože tenké objekty, jako jsou listy papíru, listy stromů nebo závěsy mají velice malou tloušťku a trvalo by hodně dlouho, než by se ve výpočtu podpovrchový rozptyl projevil. Z praktického hlediska navíc je tento typ objektů tradičně modelován pomocí jednostranných polygonů, které nemají už vůbec žádný objem.

Tyto problémy řeší Single-Sheet SSS.

Naše exkluzivní technologie Single-Sheet SSS umožňuje simulovat SSS na tenkých nebo plochých objektech s vyšší účinností a lepšími výsledky než tradiční SSS. Použití Single-Sheet SSS skutečně zvyšuje realismus vegetace nebo látkových objektů, jako jsou závěsy nebo stínítka lamp.

Kaustika

Kaustikou rozumíme vzory, zformované na dopadové ploše odraženým nebo lomeným světlem, které je výrazně směrováno.

Například lahev vody zformuje na drapérii velice umělecký obrazec, pokud blízko ní umístíte žárovku.

Fryrender jako přesný simulátor globálního osvětlení (GI) podporuje kaustiku automaticky, bez nutnosti jakéhokoliv zásahu či nastavování ze strany uživatele.

Pokud se má dle zákonů fyziky kdekoliv na scéně objevit vzor kaustiky, objeví se.

Plastické nebo tenkostěnné interferenční povlaky

Povlak je vrstva, která je na objekt aplikována proto, aby jej chránila nebo aby změnila jeho vzhled. Tyto povlaky jsou většinou aplikovány nanášením. Povlak je obvykle velice tenká a velice reflexní vrstva na povrchu již existujícího materiálu.

Díky tomu, jak jsou povlaky tenké, způsobují interferenci světla, které se od nich odráží a to vytváří různé lehce zabarvené vzory. Povlaky lze ve fryrenderu použít pro simulaci skutečných tenkostěnných vrstev, olejových nebo mýdlových skvrn, bublin atd…

Fyzikální osvětlení

Plné globální osvětlení

Fryrender je na fyzice založený, tzv. unbiased renderovací engine, proto jej lze považovat za simulační software, který je schopen předjímat reálné chování světla. Tento fakt vede ke dvěma významným důsledkům:

1. Obrázky, které budete produkovat, budou jako z reálného světa.
2. Tyto realistické výsledky budete dosahovat s minimálním nastavováním parametrů.

Veškeré optické jevy, které se podílí na našem vizuálním vnímání reálného světa, bere fryrender do úvahy, jakmile tedy nastavíte geometrii, materiály a světla, bude vše vypadat tak, jako by to vypadalo v reálném světě.

Rozpíjení barev, lesk, rozptyl světla, kaustika… všechny tyto efekty se objeví zcela přirozeně, tak jako před skutečným objektivem. A bez nutnosti konfigurovat množství složitých nebo nejasných parametrů, navíc závislých na použité technologii. Každý jednotlivý apekt engine fryrenderu, od materiálů po světla, je řízen minimální sadou přesných a fyzikálně kalibrovaných parametrů.

Fyzikální nebe

Nejpřirozenějším ze všech světelných zdrojů, které lze v přírodě nalézt, je Slunce. Přirozené osvětlení je metou architektonické vizualizace a dalších oborů počítačové grafiky, fryrender proto disponuje vlastnímfyzikálně založeným modelem nebe.

Vše, co musíte při použití nebe udělat, je zadat polohu na Zemi, datum a čas. Tyto parametry jsdou dostačující pro výpočet polohy Slunce relativně vzhledem k pozici pozorovatele, charakteristických barev nebeské polokoule a odpovídajícího osvětlení od Slunce a nebe.

Fyzikálně založený nebeský systém je nejsnadnější metodou osvětlení scény ve fryrenderu a je to také nejpoužívanější model pro osvětlení exteriérových snímků v architektonických vizualizacích nebo pro přirozené osvětlení interiérů.

HDRI prostředí

HDRI mapu okolí lze využít jako "sférický zářič", který obklopuje scénu.

Environmentální mapování je velice oblíbenou a účinnou technikou, pokud se chcete zaměřit na objekt a potřebujete, aby byl nasvícen světlem, které přichází z jeho okolí.

V takovém případě můžete použít panoramatickou fotografii daného prostředí (obvykle HDRI mapu), díky které přijme objekt stejné osvětení, jako by v tomto prostředí byl skutečně vyfotografován.

Krome již dříve možnosti osvětlení environmentální mapou, lze použít další dva typy environmentálních map. Je to mapa pozadí (background map), kterou lze použít jako pozadí vaší scény (například fotografie krajiny, kterou vidíte oknem místnosti) a reflexní mapa (reflection map), kterou lze použít pro tvorbu reflexí na oknech ve fasádě.

Osvětlení obrázkem (Image-Based Lighting, IBL)

Režim IBL je hlubokou optimalizací osvětlení pomocí systému HDRI. IBL zpracuje dodanou HDRI mapu jako environmentální mapu a vytvoří kopuli "unbiased" plošných zářičů, které obklopují scénu.

Tyto zářiče generují zcela stejné osvětlení, jaké by generovala původní environmentální mapa, jsou ale vzorkovány nepravidelným způsobem, v závislosti na jejich jasu.

Díky tomu budou některé jevy GI, jako jsou tvrdé stíny, které by se pomocí obyčejné environmentální mapy počítaly dlouho, vypočítány výrazně rychleji.

Polygonové zářiče

Pokud jde o umělé osvětlení, můžete vytvořit materiál zářiče (emitter) a připojit jej k jakémukoliv geometrickému útvaru ve scéně. Díky tomu můžete použít polygonové sítě jako zdroje světla.

Materiály zářičů vám umožní definovat odstín emise a výkon ve fyzikálních jednotkách (W, W/m, …) a v neposlední řadě účinnost zářiče.

Použití uživatelem vymodelovaných zářičů, ať už to jou prosté obdélníkové roviny nebo přesně vymodelované žárovky, má za důsledek bohatější valéry odstínů, přirozenně měkké stíny a komplexní kaustické vzory.

Mísení vrstev

Vyrenderujte scénu jen z jednou a vytvořte z ní tolik obrázků, kolik budete chtít. Funkce Layer Blending vám umožní měnit světelné podmínky ve scéně v reálném čase bez nutnosti renderovat obrázek znovu.

Každý jednotlivý světelný zdroj ve scéně (jakýkoliv polygonový zářič, Slunce nebo prostředí) lze přiřadit pod samostatnou vrstvu a jeho příspěvek k osvětlení scény lze interaktivně ladit během výpočtu obrázku, dokonce i poté, co byl výpočet ukončen.

Fryrender navíc nabízí možnost modulovat každou vrstvu nejen změnou její síly, ale také úpravou jejího RGB odstínu a barevné teploty.

Mixážní panel Layer Blending vám umožňuje klíčovat různé svvětelné konfigurace v časové ose a vytvořit tak animaci. Pomocí takové animace můžete zapínat a vypínat světla v místnosti, pohrávat si s různými náladami osvětlení a řídit bohaté informace o světle a prostoru ve scéně za cenu výpočtu jednoho jediného renderu.

Simulace kamery

Skutečná simulace optiky zrcadlovky

Unbiased technologie Fryrenderu nabízí extrémně přesný model kamery. Pravá optika kamery znamená, že na počítači pracujete jako se skutečným fotografickým aparátem.

Kamery se chovají jako skutečné zrcadlovky, které se často používají ve fotografii. K dispozici máte stejné parametry jako používají fotografové včetně přesně simulované optiky. Díky tomu se můžete zaměřit přímo na fotografování; pokud chcete renderovat co nejkvalitnější snímky, stačí, když budete vědět, jak funguje zrcadlovka.

Ohnisková vzdálenost

Ohnisková vzdálenost je jedním z nejdůležitějších parametrů fotografických objektivů. Udává vzdálenost od středu čočky k hlavnímu ohniskovému bodu, měřenou v milimetrech. Změnou ohniskové vzdálenosti dojde ke změně přilížení neboli k zoomu, ale vliv má také na hloubku ostrosti a na perspektivní zkreslení.

Všechny tyto jevy fryrender přesně simluje. I když skutečné objektivy mají omezený rozsah či pouze jedinou pevnou hodnotu ohniskové vzdálenosti, kamery ve fryrenderu toto omezení postrádají. Díky tomu můžete použít jakýkoliv typ čočky a můžete zkoušet, jak by se chovala, kdyby byla skutečná. K dispozici máte také seznam objektivů, které se často používají v praxi.

Velikost clony (Diaphragm aperture, F-Stop)

Velikost clony určuje, kolik světla projde optikou a dopadne na políčko filmu.

Clona je soustava lamel uvnitř objektivu, které jsou uspořádány tak, aby na svém konci tvořily štěrbinu s proměnlivou velikostí. Velikost této štěrbiny je měřena standardizovanou stupnicí f-Stop, která je do kamer ve fryrenderu integrována tak, že pracuje přesně stejně jako u skutečné zrcadlovky.

Změnou hodnoty f-Stop se změní nejen světlost vašich obrázků, ale dojde také ke změně vzhledu hloubky ostrosti (Depth of Field, DOF). Způsob rozmlžení nezaostřených objektů lze řídit parametrem Iris shape, který určuje počet lamel ve virtuální cloně a také jejich orientaci.

Rychlost závěrky (Shutter speed)

Závěrka kamery je soustava lamel, které se na okamžik otevřou, aby světlu umožnily projít objektivem a dopadnout na film.

Rychlost závěrky je doba, po kterou je závěrka otevřená. Tento parametr také můžete znát pod názvem expoziční čas (exposure time). Čím déle je film vystaven světlu, tím světlejší bude výsledný obrázek, ale tím rozmazanější mohou být pohybující se objekty. Rychlost závěrky se udává v jednotkách 1 / sek a v kombinaci s velikostí clony a hodnotou ISO filmu vám umožní konfigurovat světlost obrázku.

ISO filmového materiálu

Kamera ve fryrenderu umožňuje řídit citlivost filmu pomocí standardní hodnoty ISO, kalibrované tak, aby se chovala přesně tak jako ve skutečných fotoaparátech.

Hodnotu ISO navíc můžete kdykoliv změnit pomocí ovládacích prvků tonálního mapování.

Ohnisková vzdálenost a automatické ostření

Ohnisková vzdálenost je vzdálenost od aparátu do místa, ve kterém jsou objekty zcela zaostřené.

Nastavení ohniskové zvdálenosti se ve fotografii také říká zaostřování (focusing).

Zásuvné moduly fryrenderu se automaticky synchronizují s cílem kamery v hostitelské aplikaci pro vaše snadnější zaostřování, ale pokud chcete, aby fryrender zaostřoval automaticky na nejbližší objekty, máte k dispozici systém automatického zaostřování (auto-focus).

Hloubka ostrosti (Deth of Field)

Hloubka ostrosti souvisí s tím, jak rychle se objekty s rostoucí vzdáleností od ohniskové roviny stávají rozostřenými.

Tento parametr určuje interval se středem v bodě, na který jsme zaostřili pomocí ohniskové vzdálenosti a je závislý na vlastnostech objektivu.

Hloubka ostrosti se používá zejména v kreativní fotografii a pomáhá nám soustředit se na hlavní objekt na fotografii tím, že mírně potlačí popředí a pozadí.

Ve fryrenderu je tento jev simulován zcela přirozeně jako v reálném světě a nastavuje se stejně jako u skutečných zrcadlovek.

Tento jev závisí na ohniskové vzdálenosti, na vzdálenosti cíle a na nastavení clony.

Ořezání kamery

Fryrender rovněž disponuje specifickými funkcemi, jako je ořezání podle vzdálenosti Z-Clip distance.

Tato funkce se používá zejména pro tvorbu řezů budov v architektuře.

Film shift

Fryrender dokáže napodobit schopnost kvalitních aparátů změnit pozici a orientaci senzoru tak, aby vykompenzovaly perspektivní zkreslení při fotografování velkých objektů, jako jsou budovy.

Tato technika se nazývá film shifting a velice často se používá při fotografování architektury, kde nám jde zejména o zachování rovnoběžnosti vertikálních linií.

Rozostření pohybem (Motion blur)

Motion blur neboli rozostření pohybem je jev, kdy se nám pohyblivé objekty na snímku jeví jako rozmazané. Tento jev nastává ve skutečných aparátech, když se fotografovaný subjekt před kamerou pohybuje. Je patrný zejména při dlouhých časech expozice (při nízké rychlosti závěrky), která kompenzuje horší světelné podmínky.

Ve fryrenderu tento jev můžete simulovat také, zvlášť dobře vypadá v animacích.

Pokročilé čočkové efekty

Pokročilé čočkové efekty ještě více zvýší realitu vaší scény, protože dokáží simulovat čočkové aberační jevy, jako je záře, vinětace a difrakce a to vše s odezvou v reálném čase.

Tonální mapování

Interaktivní tonální mapování

Algoritmus tonálního mapování převede obázek ve vysokém dynamickém rozsahu (HDR), který je výsledkem přesných simulačních výpočtů, na obrázek, který je zobrazitelný na obrazovce nebo vytisknutelný na tiskárně.

Základem tohoto algoritmu je operátor, který definuje způsob převodu HDR renderu na výsledný obrázek.

Fryrender nabízí vlastní “fryrender tonemapping operator”, který je vhodný pro většinu obrázků, ale k dispozici je rovněž “linear operator” a “irradiance faux color”.

Veškeré algoritmy tonálního mapování lze v jakémkoliv stádiu řídit interaktivně během (či dokonce po dokončení) renderu a změny se zobrazí v reálném čase.

Mezi základní ovládací prvky patří Brightness, Contrast, Gamma a Key. V reálném čase můžete měnit také citlivost filmového materiálu (ISO).

Algoritmus tonálního mapování může provádět také RGB post-processing prostřednictvím modifikace barvy, jasu a barevné teploty.

Jádro

Multi-processor / Multi-core / Multi-thread

Fryrender je plně vícevláknová aplikace, která byla pečlivě navržena tak, aby využila všechny procesory či jádra ve vašem systému. Renderovací zátěž je efektivně distribuována mezi všechny procesorové jednotky ve vašem počítači. Výpočet navíc není omezen na jediný stroj, můžete totiž využít schopnosti fryrenderu v oblasti síťového renderingu a distribuovat výpočet na více počítačů v rámci lokální sítě.

Ilustrační jádro

Kromě unbiased jádra disponuje fryrender také NPR (non-photorealistic) jádrem, které je navrženo pro tvorbu technických ilustrací. Tyto stylizované obrázky vám pomohou zaměřit se na koncept a neztrácet čas nastavováním fotorealistických materiálů a prostředí. To je užitečné pro skici a produktové a architktonické vizualizace, kde potřebujete průběžně a hlavně rychle ukazovat obrázky postupujících prací.

Instance

V některých scénách je zapotřebí rozmístit obrovské množství objektů, které se ale jen obtížně či vůbec nevejdou do operační paměti. Mezi dobré příklady patří krajiny s bujnou 3D vegetací.

Jako řešení tohoto problému nabízí fryrender mechanismus instancí, které vám umožní replikovat objekty na scéně bez dalších nároků na paměť. Tato mocná funkce vám umožní renderovat masivně zaplněné scény, které jste si dříve nemohli dovolit.

Možnosti kompozice

Při renderování snímku může jádro fryrenderu vygenerovat několik obrazových kanálů, aniž by byly vyžadovány další renderovací průchody. Kromě barevné informace můžete renderovat tyto kanály:

• Alpha component
• Normal direction
• Object ID color
• Material ID color
• Matte color
• Depth information
• Volumetric pass
• Velocity buffer
• Ambient Occlusion factor

Síťový rendering

Síťový render

Ze zjevných důvodů dokáže síťový rendering drasticky snížit renderovací časy u téměř jakéhokoliv renderovacího programu, ale u unbiased renderovacích systémů se může stát síťový rendering prakticky neposradatelným. fryrender má vestavěnou solidní, účinnou a intuitivní síťovou platformu, kerá je navržena s důrazem na spolehlivost a snadnost používání.

Pomocí archivačního nástroje v samostatně spustitelném fryrenderu můžete vytvořit klasický .zip soubor, který obsahuje plný popis vaší scény včetně všech zdrojů. Tento soubor bude převeden na všechny síťové stanice, které budou scénu renderovat.

Z hlavního (master) počítače můžete instruovat každou z podřízených (slave) stanic, aby pracovala na určitém .zip souboru po určitý čas a poté můžete "posbírat" výsledky. Tyto výsledky jsou uloženy v našem vlastním spektrálním obrazovém formátu (.dsi), který můžete sloučit na hlavním počítači a získat tak finální, čistější render. Můžete tak rozdělit renderovací zátěž po celé síti a všechny počítače mohou pracovat na stejném obrázku. Bez ohledu na rychlost jednotlivých strojů přispěje každý z nich efektivně k finálnímu řešení.

.ZIP archív

Za účelem přenosu kompletní scény na každý ze síťových počítačů nabízí fryrender mocnou archivační funkci. Tato funkce vezme veškeré zdroje scény (geometrii, materiály, textury atd ...) a vygeneruje standardní .zip soubor, který distribuuje na síťové stanice.

Tato funkce nejen že hraje klíčovou roli v systému síťového renderingu fryrenderu, ale je také užitečná pro tvorbu kompaktních záloh vašich scén nebo pro odesílání scén kolegům přes Internet nebo pro ruční přenos scén mezi různými počítači.

Merge - slučování renderů

Když renderujete na více počítačích v kooperativním režimu, bude každá síťová jednotka renderovat tu samou scénu. fryrender se postará o to, aby každá stanice použila jinou hodnotu náhodného čísla (random seed) a tedy aby každá stanice počítla jiné světelné cesty a měla tudíž rozdílnou distribuci šumu.

Související odkazy

• http://www.3dshop.cz/software/fryrender-commercial-master-license – Kupte si fryrender na 3dshop.cz
• http://www.fryrender.com/ – Domovská stránka fryrenderu
• http://www.fryrender.cz/download/fryrender_1.0_uzivatelska_prirucka.pdf – Fryrender - rozsáhlý český manuál

Související články

• A je to tady: fryrender SWAP - 26.11.2008
• fryrender nejen pro Rhino - 03.11.2008

Související soubory

• Rychlý start - úvodní příručka v češtině – PDF dokument (2329.1kB)
• Produktová brožura v češtině – PDF dokument (3681kB)

Diskuse k článku

• [19] Pavel Bukacek – 31. 03. 2011, 11:08 – reakce na [17]

  reagovat

  dobry den,
  pokud myslite nastrojove paletky v Rhinu, tak ty lze pripojit/zobrazit i rucne
  v menu Tools(Nastroje)>Toolbar Layout(Rozvrzeni nastrojovych palet) se zobrazi okno Toolbars, zde v menu File>Open nactete soubor s priponou '.tb' (default.tb nebo default_32x32.tb)
  v systemu Windows XP jej najdete na disku C: ve slozce \\Documents And Settings\All Users\Aplication Data\McNeel\Rhinoceros\4.0
  po jeho nacteni by se mely nastrojove paletky zobrazit

• [18] Pavel Bukacek – 31. 03. 2011, 10:58 – reakce na [16]

  reagovat

  dobry den,
  manual je stale k dispozici na strankach vyrobce, http://www.randomcontrol.com/downloads/manuals/fry render_1.0_user_manual_[cz].pdf
  velikost cca. 32MB

• [17] Martin Hršel – 15. 02. 2011, 11:58

  Reaguje: [19] - reagovat

  Dobrý den, jak se znovu zobrazí palety nástrojů na levé straně a horní lišta s osvětlením a rendrem ? zobrazují se mi jen 4 pohledy až k okraji celého okna a příkazový řádek . díky -))

• [16] student – 24. 01. 2011, 20:17

  Reaguje: [18] - reagovat

  Manuál k fryrenderu (český) už není online... nevíte zda je nekde jeste ke stáhnutí?

• [15] Pavel Bukacek – 13. 12. 2010, 16:12 – reakce na [14]

  reagovat

  pred nahranim pluginu do Rhina je potreba doinstalovat nejnovejsi RhinoRDK (Renderer Development Kit), ke stazeni na http://download.rhino3d.com/en/RDK/4.0/release/dow nload/

• [14] blunt – 10. 12. 2010, 10:54

  Reaguje: [15] - reagovat

  Dobry den,mam problemy s instalaci fryrendru. Jeden error hned při intsalci (chyba souboru frysdk32.dll) a druhá když jsem chtěl nahrát plug-in do Rhina 4.0 SR8, vypíše hlášku nebyla specifikována organizace vývojáře (při zobrazení detailu mi to píše abych si obstaral novější verzi - na stránkách ale jiná ke stažení není..)

• [13] Pavel Bukacek – 21. 04. 2009, 13:26 – reakce na [11]

  reagovat

  vetsinou byva chyba v male intenzite svetla nebo v nastaveni objektivu, konkretne citlivost filmu a rychlost zaverky

• [12] drone183 – 18. 04. 2009, 19:37

  reagovat

  Zdravím...nesvití mně zářiče aplikované na jakýkoliv objekt...když renderuju tak jsou cele černé, míto toho aby svítili...Nedokázali byste mi někdo poradit prosím?

  Dík

• [11] drone183 – 18. 04. 2009, 19:23

  Reaguje: [13] - reagovat

  Zdravím...nesvití mně zářiče aplikované na jakýkoliv objekt...když renderuju tak jsou cele černé, míto toho aby svítili...Nedokázali byste mi někdo poradit prosím?

  Dík

• [10] Jan Slanina – 06. 03. 2009, 22:22 – reakce na [9]

  reagovat

  Ano, stačí nainstalovat poslední balíček, ten v sobě obsahuje všechny předchozí.

• [9] Zahradník – 06. 03. 2009, 11:09

  Reaguje: [10] - reagovat

  Dobrý den
  Chci se ještě zeptat, jestli stačí nainstalovat jen poslední servisní balíček SR5b a nebo musím mit nainstalované i předešlé servisní balíčky.

  Děkuji

• [8] Jan Slanina – 02. 03. 2009, 21:44 – reakce na [7]

  reagovat

  Ano, beží, sám ho v Rhinu SR5 používám.

• [7] Zahradník – 02. 03. 2009, 15:12

  Reaguje: [8] - reagovat

  Dobrý den
  Chtěl bych se zeptat, jestli fryrender běží na servisním balíčku 5.
  Děkuji

• [6] Alex – 22. 02. 2009, 15:57 – reakce na [5]

  reagovat

  a preto to mam este od bety, vtedy aj cena bola atraktivna

• [5] Jan Slanina – 23. 01. 2009, 08:19 – reakce na [2]

  Reaguje: [6] - reagovat

  fryrender je velice podobný maxwellu, s několika rozdíly:
  1. je levnější a na určitých typech scén o něco rychlejší
  2. LayerBlending (obdoba Multilightu v Maxwellu) umí měnit během i po výpočtu nejen intenzitu světel, ale i barevnou teplotu a RGB složky
  3. SWAP
  4. technologie RC5 bude umožňovat pohyb v plně vyrenderované scéně v reálném čase... k tomu není co dodávat :)

• [4] Jan Slanina – 23. 01. 2009, 07:57 – reakce na [3]

  reagovat

  Manuál k fryrenderu už je online :) Můžete si ho stáhnout zde: http://www.fryrender.cz/download/fryrender_1.0_uzi vatelska_prirucka.pdf

• [3] Zahradník – 22. 01. 2009, 21:26

  Reaguje: [4] - reagovat

  Dobrý den
  Chci se zeptat na překlad manuálu pro fryrender do češtiny. V tomto článku jsem se dočetl, že se připravuje a bude k dispozici. Zajímá mě tedy, kdy se ho uživatelé dema dočkají.
  Mnohokrát děkuji.

• [2] adis – 14. 11. 2008, 14:48

  Reaguje: [5] - reagovat

  Fryrender nebo maxwell? Jak velky je mezi nimi rozdil a hlavne jakou renderovací časy?

• [1] modryteak – 04. 11. 2008, 08:00

  reagovat

  waw

Hlavní navigace

• Titulní stránka
• Produkty
• Články
  • Rhinoceros
  • Zásuvné moduly
  • Modelování
  • Obrábění
  • Renderování
  • Projekty uživatelů
  • Tiskové zprávy
  • Archiv článků
  • Akce
• Galerie
• Diskuse a komentáře
• Časté dotazy
• Provozovatel
• Odkazy
• Download
• Školení
• Vyhledávání
• Mapa stránek