3. Рендеринг

На этом этапе выполняется испускание лучей из камеры и трассирование их до первого пересечения с поверхностью. В точке пересечения выполняется расчет прямого освещения точки, зеркальных относительно камеры преломлений и отражений (рейтресинг) и расчет вторичного освещения методом FG + фотонные карты. При этом вторичная освещенность большинства точек не рассчитывается, а интерполируется по рассчитанным на предыдущей стадии FG - точкам. Здесь в игру вступают такие настроечные параметры FG - расчета, как Final Gather Radius и Min. Radius.

Основное назначение параметра Radius – задать предельный (максимальный) радиус, в пределах которого будет происходить поиск FG - точек для интерполяции на этапе рендеринга, и тем самым – определить число FG - точек, участвующих в интерполяции. Далеко не все FG- точки, попадающие в пределы Radius, будут использованы, а только те из них, чьи радиусы влияния содержат данную точку, или другими словами, для которых ошибка интерполяции не превысит заданную величину. Поэтому, при увеличении Radius, увеличение числа FG - точек, участвующих в интерполяции, будет происходить лишь до некоторого предельного значения. Размывания интерполируемой освещенности точки с увеличением радиуса не происходит, поскольку вклад от FG - точек зависит от их расстояния до интерполируемой точки, чем больше расстояние, тем меньше вклад.

Таким образом, увеличение Radius может приводить к повышению качества расчетов за счет увеличения количества участвующих в интерполяции FG-точек, но лишь до определенной степени. После некоторого предельного значения Radius качество интерполяции остается практически неизменным. По умолчанию, в mental ray величина Radius принята приблизительно как 1/10 величины радиуса сферы, охватывающей всю сцену.

С другой стороны, стремление разработчиков упростить рабочий интерфейс mental ray привело к тому, что Radius имеет и второе, не менее важное, назначение – его величина имеет самое прямое отношение к изменению плотности FG-точек. Чем больше Radius, тем меньше плотность FG - точек и наоборот.

Mental ray учитывает величину Radius на предварительной стадии, когда происходит отбор FG-точек. Если радиус излишне мал, он пытается увеличить плотность FG - точек так, чтобы в его пределах для любой видимой точки поверхности всегда оказалось хотя бы несколько FG-точек для интерполяции.

Таким образом, настраивая Radius, мы вынуждены балансировать между двумя противоположными возможностями. Увеличение Radius повышает качество интерполяции, но уменьшает плотность FG-точек. Уменьшение Radius повышает плотность FG-точек, но уменьшает количество точек, участвующих в интерполяции.

Хорошим инструментом для определения оптимального радиуса может быть диагностический рендер, визуально показывающий распределение плотности FG- точек, а также – информация из лога mr.

Есть сведения, что в следующей версии mental ray 3.4 функции параметра Radius будут разделены при помощи введения двух новых независимых настроечных параметров.

Min. radius принудительно заставляет mental ray использовать все FG - точки, которые попадают в его пределы. Регулируя Min. Radius можно до некоторой степени управлять сглаживанием освещения.

Хотя на предварительном этапе проводится серьезная работа по отбору и расчету FG-точек, далеко не все видимые в камеру точки поверхностей трехмерных объектов могут быть интерполированы по ним на этапе рендеринга. Все точки, которые рассчитываются методом Монте-Карло на этапе рендера, на диагностическом рендере показываются красным цветом. Основная причина возникновения такой ситуации – близость некоторых точек к границе объекта: если точка попадает достаточно близко к границе объекта, для нее может не найтись FG- точек для интерполяции, поскольку зона поиска "обрезается" границей поверхности.

Таким образом, настройка FG-расчета сводится, в основном, к настройке величин Samples и Radius. При этом рекомендуется использовать диагностический рендер для анализа распределения FG-точек. Правильная величина параметра Radius должна давать адаптивную картину распределения FG-точек – их плотность должна быть выше в тех местах сцены, где освещение меняется быстрее, а "красные" FG-точки должны быть преимущественно вблизи краев объектов.