Der NVIDIA® iray®-Renderer erstellt durch Berechnung von Lichtstrahlen physikalisch korrekte Renderausgaben. Im Vergleich zu anderen Renderern ist er sehr leicht einzurichten.
Der Grundansatz des iray-Renderers ist zeitbasiert: Sie können die aufzuwendende Renderzeit oder die Wiederholungen der Rechendurchgänge festlegen. Außerdem besteht die Möglichkeit, den Rendervorgang einfach für eine unbestimmte Zeitdauer zu starten und zu beenden, wenn ein zufriedenstellendes Ergebnis erzielt wurde.
Der iray-Renderer unterstützt jetzt Rendern separater Elemente. Weitere Informationen finden Sie unter iray-Renderelemente.
Die ersten Wiederholungen des iray-Renderers liefern im Vergleich zu anderen Renderern ein relativ grobkörniges Ergebnis. Die Körnung wird jedoch mit jedem Durchgang weiter verfeinert. Die iray-Renderer ist besonders gut zum Rendern von Reflexionen, einschließlich Hochglanzreflexionen, geeignet. Er eignet sich auch gut zum Rendern von selbstilluminierte Objekte und Konturen, die mit anderen Renderern nicht so genau gerendert werden können.
Eine mit dem iray-Renderer mit der Standardzeiteinstellung von 1 Minute gerenderte Szene
Die gleiche Szene nach einer längeren Renderzeit
Die gleiche Szene nach einer verlängerten Renderzeit
Eine Grafikkarte mit einer CUDA-fähigen GPU (Graphics Processing Unit) verbessert die Leistung des iray-Renderers (CUDA steht für Compute Unified Device Architecture). Das Ergebnis ist jedoch nicht mit der Hardware-Ansichtsfensterschattierung gleichzusetzen: Die Berechnung durch den iray-Renderer ist physikalisch korrekt, und die Hardwareunterstützung bewirkt keine Abweichung gegenüber der reinen Berechnung mit der CPU (Central Processing Unit).
Für die GPU-Nutzung gilt als Faustregel, dass ein Gigabyte (GB) Speicher für 5 bis 10 Millionen Dreiecke (5–10M) an Geometrie ausreicht. Wenn auch Texturen (die in der Regel von den Oberflächendreiecken gemeinsam genutzt werden) im GPU-Speicher abgelegt werden können, verbessert sich die Renderleistung ebenfalls.
Die Leistung eines Raytracing-Renderers wie des iray-Renderers ist relativ unabhängig von der Komplexität der Szenengeometrie. Wichtiger ist die Komplexität der Lichtpfade: Eine Kerze in einem Labyrinth oder Lichtstrahlen, die aus einem schmalen Fenster dringen, erfordern einen höheren Rechenaufwand als das Licht eines breiten Himmelslichts oder eines Panaromafensters. Wie bei anderen Renderern ist die Leistung auch proportional zur Auflösung des gerenderten Bilds. Die Komplexität der Materialien in der Szene wirkt sich ebenfalls auf die Geschwindigkeit aus: Über je mehr Texturen, Überblendungen und Rauschen ein Material verfügt, desto länger dauert die Berechnung der Ergebnisse.
Die mit 3ds Max ausgelieferte iray-Version ist iray v2.1. Diese Version unterstützt die Funktion Relief-Maps nicht für gestreute Schattierung verwenden ein/aus, den Runde-Ecken-Effekt, viele Prozedur-Maps, Himmelsportale, Glanzrefraktionen, Transluzenz und IOR (Refraktionsindex) sowie die Fähigkeit zur Verarbeitung größerer Ausgabeauflösungen. Der iray 2.1-Renderer unterstützt Himmelsportalobjekte. Sie können die Renderqualität verbessern, in manchen Fällen aber auch das Rendern verlangsamen. Diese Regeln sollen Ihnen bei der Entscheidung helfen, ob Sie Himmelsportale verwenden wollen:
- Wenn Sonnenlicht direkt durch ein Fenster scheint, verwenden Sie keine Himmelsportale, auch nicht für Fenster, die nicht direkt dem Sonnenlicht ausgesetzt sind.
- Für kleine Fenster sind Himmelsportale besser als große.
- Wenn Sie genügend Zeit haben, führen Sie Test-Renderdurchgänge mit und ohne Himmelsportale durch, um die Bildqualität und die Renderzeit zu vergleichen. Führen Sie jeden Test so lange durch, bis das Bild keine Körnung mehr zeigt.
Vom iray-Renderer unterstützte Materialien und Maps
Der iray-Renderer unterstützt nur bestimmte Material-, Map- und Shadertypen. Insbesondere werden keine programmierbaren Shader unterstützt, wie es bei mental ray der Fall ist. Wenn die Szene ein nicht unterstütztes Material oder Map enthält, wird es vom iray-Renderer grau ausgegeben und im Rendermeldungsfenster erscheint eine Fehlermeldung.
Allgemein gesagt unterstützt der iray-Renderer nur Materialien und Maps oder Shadereigenschaften, die sich auf physikalische Lichtstrahlberechnungen stützen. Die Einstellungen des Arch & Design-Materials beispielsweise, die die Umgebungsokklusion, abgerundete Ecken oder Final Gathering betreffen, werden durch diesen Renderer einfach ignoriert.
Unterstützte Materialien
Der iray-Renderer unterstützt in erster Linie die allgemeinen Mental Ray-Materialien:
| Materialtyp | Einschränkungen |
|---|---|
| Arch & Design-Material |
Der iray-Renderer ignoriert unter "Haupt-Materialparameter" Einstellungen im Rollout "Schnelle Glanzinterpolation" werden ignoriert. Außerdem haben die meisten Einstellungen im Rollout "Erweiterte Rendering-Optionen" keinen Einfluss. Ausnahmen sind die Einstellungen "Refraktion" Im Rollout "mental ray – Verbindung" festgelegte Shader haben keine Auswirkung. |
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Autodesk-Materialien
Ausnahme: Autodesk Metallic Paint wird nicht unterstützt. Anmerkung: Reflexionen auf Autodesk Materialien, insbesondere auf Materialien mit matter Oberfläche, können anders aussehen als beim Rendern mit anderen Renderern.
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Die folgenden Autodesk-Materialien verfügen über Einstellungen zu Oberflächenunebenheiten (Finish Bumps). Der iray-Renderer behandelt Oberflächenunebenheiten genauso wie Relief-Maps: Die Unebenheiten werden sowohl der Streukomponente als auch den anderen Komponenten zugeordnet. |
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Material Verschmelzen
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| Doppelseitiges Material | |
| Multi-/Unterobjekt-Material |
Unterstützte Maps und Shader
Der iray-Renderer unterstützt diese Maps und Shader:
| Map- bzw. Shadertyp | Einschränkungen |
|---|---|
| Bitmap |
Im Rollout "Koordinaten" eines Bitmaps muss der Koordinatentyp auf "Textur" eingestellt sein. Der iray-Renderer unterstützt die Mapping-Optionen "Expliziter Map-Kanal", "Planar aus Objekt-XYZ" und "Planar aus Welt-XYZ". Der Map-Kanal-Wert muss zwischen 1 und 4 liegen. Der iray-Renderer ignoriert die Einstellungen für "Unschärfe/Unschärfeabstand". Im Rollout "Bitmap-Parameter" werden die Einstellungen für die Filterung, Mono-Kanalausgabe, RGB-Kanalausgabe und Alpha-Quellen nicht vom iray-Renderer berücksichtigt. |
| Schachbrett-Map | |
| Farbkorrektur Map | |
| Kerben-Map |
Rendert etwas anders als Scanline- oder mental ray-Renderer. |
| Verlaufs-Map | |
| Verlaufsart-Map | |
| Marmor-Map |
Rendert etwas anders als Scanline- oder mental ray-Renderer. |
| Misch-Map | |
| Rausch-Map |
Bei allen anderen Map-Typen werden die Einstellungen im Rollout "Rauschen" vom iray-Renderer nicht berücksichtigt. |
| Normalen-Relief-Map | |
| Ausgabe-Map |
Der iray-Renderer unterstützt nicht das eigentliche Ausgabe-Map. Der iray-Renderer unterstützt nur die folgenden Einstellungen des Rollouts "Ausgabe" verschiedener Map-Typen: Ausgabebetrag, RGB-Abstand, RGB-Ebene und Reliefbetrag. |
| Perlinmarmor-Map |
Sättigungswerte werden nicht unterstützt und Farbabstufungen werden nicht gerendert. |
| Map "RGB multiplizieren" | |
| Flecken-Map | |
| Substance-Map | |
| Kacheln-Map | |
| Holz-Map |
Rendert etwas anders als Scanline- oder mental ray-Renderer. |
| Umgebungshintergrund ein/aus | |
| Farbtemperaturschattierungen in Kelvin | |
| mr-Physischer Himmel | |
| Ocean shader |
Erkennt nicht alle Parametereinstellungen. |
Mit 3ds Max 2015 entfällt die Unterstützung der Wellen-Map durch den iray-Renderer. Zusätzliche Funktionen und Einschränkungen
Der iray-Renderer verfügt über einige zusätzliche Funktionen und Einschränkungen:
| Funktion | Funktionen und Einschränkungen |
|---|---|
| Geometrie |
Der iray-Renderer kann jede Art renderfähiger Geometrie rendern, einschließlich mr-Platzhalterobjekte. Er unterstützt das 3D-Verschiebungs-Mapping. Außerdem wird kamerabasierte (Multi-Pass-) Tiefenschärfe unterstützt. Der Tiefenschärfeneffekt wirkt sich dabei nicht auf die Renderzeit aus. Geometrie wirft immer Schatten. |
| Lichtquellen | Lichtquellen müssen fotometrisch sein. Dies gilt auch für die Lichtquellentypen mr-Himmelsportal, mr-Sonne und mr-Himmel. Der iray-Renderer ignoriert alle Schatteneinstellungen für Lichtquellen. Durch den iray-Renderer erzeugte Schatten haben stets eine physikalische Grundlage: Lichtquellen werfen immer Schatten, und diese Schatten ergeben sich aus Lichtstrahlberechnungen. Bei mr-Lichtquellen ignoriert der iray-Renderer auch die Einstellungen für die indirekte Illumination. Bei mr-Sonne werden die Einstellungen für die Sonnenphotonen und die Luftperspektive nicht berücksichtigt; das Himmelsmodell muss trübungsgesteuert sein. |
| Belichtungssteuerung | Muss mr – Fotografische Belichtungssteuerung sein. |
| Rendereffekte | Da der iray-Renderer keine G-Pufferdaten erzeugt, kann er keine Rendereffekte verwenden. Das gilt auch für atmosphärische Effekte. |
| In Textur rendern | Nicht unterstützt. 3ds Max zeigt eine Warnmeldung für diesen Effekt an. |
| Material-Editor | Wenn Sie den iray-Renderer zum Rendern von Musterfeldern verwenden, wird kein Musterfeld-Hintergrund gerendert. Tipp: Die Verwendung des iray-Renderers für Sample-Felder kann Beeinträchtigungen der Leistung zur Folge haben. In der Regel stellt der mental ray-Renderer für Sample-Felder die bessere Wahl dar.
|
| Panorama-Exportmodul | Nicht unterstützt. |
| Video-Nachbearbeitung | Nicht unterstützt. |
| Beleuchtungsanalyse (3ds Max Design) | Nicht unterstützt. |
| Einstellungen für Objekteigenschaften | Die iray-Renderer ignoriert diese Einstellungen, aber die Eigenschaften "Renderfähig" und "Sichtbarkeit" werden von 3ds Max an den Renderer übergeben, sodass diese Einstellungen wie erwartet funktionieren. |
| Batch-Rendern | Unterstützt. |
| Befehlszeilen-Rendern | Unterstützt. |
| Backburner | Unterstützt. |
Selbstillumination mit dem iray-Renderer
Der iray-Renderer ist gut für selbstilluminierende Materialien geeignet. Sie können Szenen sogar nur mit selbstilluminierenden Materialien und ohne Lichtquellen rendern.
Bei einem iray-Rendervorgang können selbstilluminierenden Materialien Schatten werfe sowie zu Hotspots und Umgebungslichtern werden.
Leuchten, Selbstillumination und die iray-Renderer
In einer Innenszene (und vielen architektonischen Außenszenen) kombinieren Sie häufig ein 3ds Max-Lichtobjekt mit Beleuchtungskörpergeometrie, die den Beleuchtungskörper selbst modelliert. Das Helferobjekt "Leuchte" stellt hierfür ein gutes Beispiel dar. Sie weisen ein selbstilluminierendes Material zur Glühlampe oder Lampe des Beleuchtungskörpers oder zur Lichtdurchlässigen Oberfläche der Glühlampe zu.
Mit anderen Renderern scheint die selbstilluminierende Oberfläche einfach zu glühen, während das Lichtobjekt den eigentlichen Schattenwurf bewirkt. Da jedoch der iray-Renderer Selbstillumination als reale Illumination verwendet, sorgt ein selbstilluminierendes Material zusammen mit dem Lichtobjekt für die Beleuchtung: Daraus ergibt sich der Effekt der "doppelten Illumination". Je größer der selbstilluminierenden Bereich, desto stärker ist der Effekt bemerkbar.
Der Grund für diesen Effekt besteht darin, dass Licht verfolgende Renderer wie der iray-Renderer nicht zwischen den verschiedenen Strahlentypen unterscheiden: Lichtstrahlen, Reflexionsstrahlen und Schattenstrahlen werden alle auf die gleiche Weise behandelt.