Global Illumination 选项卡

Enable Global Illumination

这是启用全局照明的主要控件。

“主 GI”(Primary GI)“次 GI”(Secondary GI)

“全局照明”(Global Illumination) (GI) 系统使您可以使用两种独立的算法来计算间接照明。

例如,可以使用快速算法(例如“路径跟踪器”(Path Tracer))计算多个灯光反弹,而且仍可以使用“最终聚集”(Final Gather)计算最终反弹来获得快速、高质量的全局照明渲染。两种子系统可以单独控制“强度”(Intensity)“饱和度”(Saturation)以根据需要增强效果。

还可以为“主 GI”(Primary GI)“次 GI”(Secondary GI)设置“无”(None)。对于“次 GI”(Secondary GI),当不需要更深入的间接灯光时或者您具有无法使用“次 GI”(Secondary GI)“主 GI”(Primary GI)时,请使用“无”(None)。当烘焙执行其自己的聚集(例如不使用发光缓存时的光能传递法线贴图和 Lua 过程)的高级过程时,为主全局照明使用“无”(None)。在这些过程执行自己的聚集时,仅对“次 GI”(Secondary GI)进行采样,从而使得所有主全局照明不起作用。

从下列算法中选择:

Monte Carlo

这是一种强力 GI 方法,用于通过围绕着色点以半球形式发送光线来计算 GI。此方法不使用缓存,因此会针对每个着色点执行新的计算。这种方法为次反弹采用重要性采样方法,因此可以使用大量的反弹而不会大幅增加渲染时间。“Monte Carlo”方法没有偏移,并且在作为“主 GI”(Primary GI)时可用于参考图像。此方法还可与“最终聚集”(Final Gather)一起用作“次 GI”(Secondary GI),以生成多反弹的高质量结果,而不会发生灯光泄漏。

Path Tracer

Path Tracer 算法通过跟踪从摄影机摄入场景的(高)光线数量来计算间接照明。这些光线会反弹进入场景并得到进一步的跟踪,具体取决于它们所碰撞曲面的属性。具有较高漫反射反射比的曲面继续延伸光线路径的可能性越大,因此会为其他曲面提供更突出的色溢效果。该路径仅会在吸收概率足够高时才会终止。

光线反弹产生的照明存储在场景内的选定点处,从而会导致生成一组缓存点。缓存点间距参数用于设置缓存点之间的距离。距离越小,生成的缓存点越多,并且可以更好地捕获细节,但同时内存使用量和渲染时间也会增加。

预渲染过程完成后,路径跟踪器缓存将保存间接照明的近似。解决方案的质量取决于使用的路径数和缓存的密度。如果使用路径跟踪器解决方案作为“次 GI”(Secondary GI),使用“最终聚集”(Final Gather)或“辐射缓存”(Radiance Cache)作为“主 GI”(Primary GI),则这些设置可以设置得很低,并且仍可以产生好的质量。

缓存点可以保存到贴图文件中,然后在后续的渲染中重用。请注意,文件选项“重用和细化”(Reuse and Refine)会从文件加载贴图,然后通过将路径从新的预渲染过程添加至缓存来优化解决方案。这样可通过每个连续的渲染优化该解决方案。

最终聚集(Final Gather)
Enable Caustics

主要使用焦散光子贴图控制是否启用焦散。

Color Balance

Primary Intensity

调整第一次 GI 反弹的强度。

Primary Saturation

调整第一次 GI 反弹的饱和度。

Secondary Intensity

调整次 GI 反弹的强度。

Secondary Saturation

调整次 GI 反弹的饱和度。

Caustics Intensity

调整焦散光子贴图的强度。

Caustics Saturation

调整焦散光子贴图的饱和度。

Diffuse Boost

GI 使用漫反射材质组件时用于增强这些组件的增益。可用于调整间接漫反射照明的量。例如,如果场景中包含非常暗的纹理,则该场景不会获得大量间接照明,但如果增强所有漫反射组件,则间接照明效果就会得到增强。

Specular Scale

GI 使用高光材质组件时调整这些组件。可用于调整高光效果产生的间接照明的量。

Emissive Scale

GI 使用放射材质组件时调整这些组件。可用于调整放射效果产生的间接照明的量。

Clamp Materials

控制在全局照明使用钳制材质时是否要钳制材质以保持物理正确性。从下列选项中选择:

无(None)

禁止材质钳制。

Component

单独钳制每个 R、G 和 B 组件。

强度(Intensity)

钳制强度(HSV 值)。

最终聚集(Final Gather)

Use Cache

选择使用哪种缓存方法进行最终聚集。选择下列三个选项之一:

Off (Brute Force)

禁用缓存,并为每个着色点执行新的最终聚集。可以获得非常精确的结果,但渲染时间较长。用于(例如)参考图像。

Irradiance

(默认值。)在场景中的选定点处缓存辐照度,并在这些点之间使用插值。

Radiance SH

在场景中的选定点处缓存辐射 SH 功能,并在这些点之间使用插值。当需要间接平行光时,辐射缓存在某些高级烘焙过程(例如光能传递法线贴图)中很有用。

Rays

设置要用于每个最终聚集采样点的最大光线数量。该数值越大,获得的质量越高,但渲染时间会越长。

Depth

设置最终聚集计算的间接光反弹的数量。值大于 1 将产生更多全局照明效果,但请注意,这可能会导致速度非常慢,因为光线数量将随着深度呈指数级增加。通常,最好使用快速方法获得次 GI。如果使用次 GI,则会首先计算设置的最终聚集反弹的数量,然后再调用次 GI。在大多数情况下,如果使用次 GI,会将此数量设为 1。

Contrast Threshold

控制最终聚集针对预计算过程中各点之间的对比度差异的敏感度。如果对比度差异超过相邻点的该阈值,则在该区域内会创建更多点。这样,算法就会将点置于最需要它们的位置,例如,置于阴影边界处或是间接照明发生快速变化的区域。因此,该阈值可以控制在场景中相应地创建的点数。请注意,如果使用较少的最终聚集光线,则点数将会发生较大的变化,故而会出现较大的对比度差异,所以说为避免出现这种情况,您可能需要增加对比度阈值,以防点成束。

Interpolation Points

设置要在其间进行内插的最终聚集点的数量。值越高,效果越平滑,但同时也会消除很多细节。如果光随着该值的增大而穿过墙壁,可以检查样例的可见性来解决该问题。请参见下面的检查样例可见性

“高级设置”(Advanced Settings)(用于“最终聚集”(Final Gather)

预览计算过程(Preview Calculation Pass)

启用此选项可以可视化最终聚集预过程。使用“预览计算过程”(Preview Calculation Pass)可以快速预览最终图像照明,从而减少照明设置时间。

估算点(Estimate Points)

设置在预计算过程中估算最终聚集时应使用的最小数量的点。产生的影响是,较高的值会在整个场景创建更多的点。默认值 15 很少需要调整。

法线阈值(Normal Threshold)

控制最终聚集针对各点法线之间差异的敏感度。较低的值会在高曲率的区域中产生更多的点。

渐变阈值(Gradient Threshold)

控制如何在插值中使用辐照度渐变。每个点都存储其辐照度渐变,并可用于改善插值。但是在某些情况下,使用渐变可能产生白色“光晕”和其他瑕疵。可以使用此阈值减少这些瑕疵。

最大光线长度(Max Ray Length)

光线在被视为“丢失”之前可以跟踪的最大距离。这在非常大的场景中可以提高性能。如果将该值设置为 0.0,则使用整个场景。该距离以 Maya 单位进行测量。

缓存直接照明(Cache Direct Light)

启用后,最终聚集也将缓存来自光源的照明。这样的话,需要计算的直接光就较少了,从而可以提高性能。这样提供的是近似结果,因此可能会影响照明的质量。例如,镜面反射高光产生的间接光反弹可能会丢失。但是此缓存仅为大于 1 的深度执行,因此光照贴图中直接光和阴影的质量不会下降。

Clamp Radiance

启用该选项可将采样值钳制为 [0, 1]。这将减少最终聚集与其他全局照明算法一起使用时的低频噪音。

Check Sample Visibility

启用此选项可以减少穿过墙壁的光线泄漏。当收集了要在其间进行内插的点后,其中某些点可能会位于几何体的另一侧。结果,光会通过几何体溢出。因此,为了避免这种情况的发生,Turtle 可以拒绝不可见的点。

灯光泄漏减少(Light Leak Reduction)

可以使用该设置减少使用最终聚集作为主 GI 和光子贴图或使用路径跟踪作为次 GI 时光穿过墙的泄漏。当路径跟踪器过滤墙的另一面上的值时,可能发生泄漏。通过采样接近墙或角落时使用最终聚集作为次 GI 回退,可以减少该泄漏。启用后,将自动使用深度为 3 的最终聚集,但是较高的深度将仅用于接近墙或角落。请注意,此设置仅在光子贴图或路径跟踪用作次 GI 时才可用。

灯光泄漏半径(Light Leak Radius)

控制再次调用最终聚集(代替次 GI)时离开墙的距离。如果使用 0.0,将会根据使用的次 GI 通过 Turtle 计算一个值。计算的值将显示在输出窗口中。如果仍然发生泄漏,可以通过手动键入更大的值进行调整。

贴图文件(Map File)

使用最终聚集贴图文件(Use FG Map File)

控制最终聚集贴图文件的使用。将解决方案保存到文件后,可以在后续的渲染中重用。文件将被放置在当前项目目录中的 turtle/fgMaps 下。请注意,如果移动了灯光或几何体,将需要重新计算。

禁用(Off)

禁用文件使用。

覆盖(Overwrite)

创建新贴图文件,覆盖任何现有文件。

重用(Reuse)

从以前创建的文件加载贴图。

重用和附加(Reuse and append)

从文件加载贴图,并写回渲染过程中创建的任何新采样。

动画预计算(Precalc for animation)

“重用和附加”(Reuse and append)相同,但仅渲染最终聚集预过程。此功能可用于生成动画序列的最终聚集贴图文件。首先在该模式下渲染动画,从而创建贴图文件,之后切换至“重用”(Reuse),然后再最终渲染动画。请注意,预计算期间可以将动画帧步设置为大于 1,以节省时间。例如,每隔一帧进行渲染,甚至稀疏到每隔 10 帧。

注: 不同的缓存方法(辐照度/辐射 SH)不能共享相同的贴图文件。若要解决此问题,辐照度缓存文件将附加“.irradiance”。如果辐射 SH 与大于 1 的深度结合使用,则辐照度缓存将用于所有次反弹。因此,在这种情况下将保存两个文件,一个命名为“文件名”的辐射 SH 缓存文件,一个命名为“filename.irradiance”的辐照度缓存文件。
文件名(File Name)

设置缓存贴图文件的名称。贴图文件保存在当前项目目录的 turtle/ptMaps 中。

在模型视图中可视化(Visualize in Model View)

如果启用,则保存到文件的缓存点将在渲染后显示在视口中。

旧设置

使用旧设置(Use Legacy Settings)

启用较旧的最终聚集方法。使用此方法,可根据场景中的几何体放置点。更多采样被置于靠近墙和几何体角落的地方。不考虑示例的对比度差异。

精确度(Accuracy)

控制采样点密度。精确度越高,则生成的点越多,结果越好,但渲染时间会越长。

平滑(Smooth)

应用过滤器,用于减少最终聚集解决方案中的噪波。这比增加精确度或发送更多光线快得多。默认值为 1.0。值小于 1.0 时,外观更清晰且更粗糙。值大于 1.0 时,外观更平滑,但保留的细节较少。

禁用最小半径(Disable Min Radius)

如果启用,将在几何体角落中创建更多的点,这样可以减少瑕疵。但是,如不需要,请勿启用该选项,因为它会增加渲染时间。

环境光遮挡设置

影响(Influence)

环境光遮挡可用于促进阴影,以及在照明中提高对比度,通过它可以控制“最终聚集”(Final Gather)的缩放。该值控制环境光遮挡如何混合到“最终聚集”(Final Gather)解决方案中。

最大距离(Max Distance)

遮挡的最大距离。在该距离以外,光线将被视为无遮挡。可用于避免完全遮挡闭合的场景。

对比度(Contrast)

可用于调整环境光遮挡的对比度。增加该值可使亮曲面更亮,而暗曲面越暗。

比例(Scale)

遮挡值的缩放。可用于增强或减弱阴影效果。

可视化遮挡(Visualize Occlusion)

启用后,将渲染单个环境光遮挡过程,以对 AO 效果进行可视化。所有其他渲染过程将被忽略。这有助于调节 AO 设置。

衰减设置

衰减开始(Attenuation Start)

开始距离(以世界单位表示)。

衰减停止(Attenuation Stop)

结束距离(以世界单位表示)。

衰减指数(Falloff Exponent)

控制光源按距离衰减的速率。指数控制函数从完全强度(位于“衰减开始”(Attenuation Start))到零强度(位于“衰减停止”(Attenuation Stop))的形状。

“路径跟踪器”(Path Tracer)设置

精确度(Accuracy)

为每个采样元素(像素、纹理或顶点)设置跟踪的路径数量。对于预览渲染,可以使用较低的值,如 0.5 或 0.1,这意味着半数像素或 1/10 的像素将生成路径。对于产品级渲染,可以使用值大于 1.0(如果需要)以获得较好的质量。

Depth

“路径跟踪器”(Path Tracer)解决方案中设置平均反弹数量。最大深度为 40。深度越低,解决方案速度越快,但噪音会越大,不过整体强度会保持不变。灯光实际反弹至多远与您的材质有很大关系,相对较暗的材质而言,较亮的材质能让灯光扩散得更远。

Cache Point Spacing

在路径跟踪器缓存中设置各个点之间的最大距离。如果将该值设置为 0.0,将会基于场景的大小自动计算一个值。该自动计算出的值会在渲染过程中打印出来,如果需要调整点间距,则该值是一个好的起始值。

Filter

选择要在渲染过程中查询缓存时使用的过滤器。None 将返回最近的缓存点(未过滤)。

Filter Size

将过滤器的大小设置为 Cache Point Spacing 值的倍数。例如,值 3.0 表示使用的是三倍于缓存点间距的过滤器。如果该值小于 1.0,则不能保证可以找到任何缓存点。如果未找到任何缓存点,则该查询会返回默认颜色。

“高级设置”(Advanced Settings)(用于“路径跟踪器”(Path Tracer)

Precalculate Irradiance

在最终过程开始之前对缓存点进行预过滤。这样可以提高使用最终渲染过程的性能,并且在启用了“检查样例可见性”(Check Sample Visibility)时或是过滤器内核较大时尤其有用。

预览计算过程(Preview Calculation Pass)

如果启用,则预渲染过程将在渲染视图中可见。

缓存直接照明(Cache Direct Light)

启用后,最终聚集也将缓存来自光源的照明。这样的话,需要计算的直接光就较少了,从而可以提高性能。这样提供的是近似结果,因此可能会影响照明的质量。例如,镜面反射高光产生的间接光反弹可能会丢失。但是此缓存仅为大于 1 的深度执行,因此光照贴图中直接光和阴影的质量不会下降。

Check Sample Visibility

启用此选项可以减少穿过墙壁的光线泄漏。当收集了要在其间进行内插的点后,其中某些点可能会位于几何体的另一侧。结果,光会通过几何体溢出。因此,为了避免这种情况的发生,Turtle 可以拒绝不可见的点。

守恒能量限制(Conservative Energy Limit)

路径跟踪器需要钳制 Maya 材质,以便它们以物理上精确的方式活动。“守恒能量限制”(Conservative Energy Limit)参数可用于设置钳制的紧密度,其中 1.0 表示允许材质处于成为非物理材质的边界上。默认值是 0.95,这意味着材质最多比临界限制低 5%。

默认颜色(Default Color)

将颜色设置为在缓存查询中没有有效缓存点的情况下返回。如果没有找到任何点,则需要增加“过滤器大小”(Filter Size)。例如,通过将颜色设置为亮红色或绿色,可以轻松查看是否需要较大的“过滤器大小”(Filter Size)

贴图文件(Map File)

使用路径跟踪器贴图文件(Use Path Tracer Map File)

选择如何保存或从文件加载缓存点。“覆盖”(Overwrite)将创建新的贴图文件。“重用”(Reuse)将从贴图文件加载缓存点并跳过预渲染过程。“重用和细化”(Reuse and Refine)将从文件加载缓存点,但会通过再次运行预渲染过程细化解决方案。

文件名(File Name)

设置缓存贴图文件的名称。贴图文件保存在当前项目目录的 turtle/ptMaps 中。

在模型视图中可视化(Visualize in Model View)

如果启用,则保存到文件的缓存点将在渲染后显示在 Maya 的模型视图中。

“Monte Carlo”设置

Rays

设置要用于每次计算的光线数量。该数值越大,获得的质量越高,但渲染时间会越长。

Depth

设置 Monte Carlo 计算的间接光反弹的平均数量。该数值越低,解决方案噪音就会越大,但速度会越快,不过整体强度会保持不变。

最大光线长度(Max Ray Length)

光线在被视为“丢失”之前可以跟踪的最大距离。这在非常大的场景中可以提高性能。如果将该值设置为 0.0,将使用整个场景。该距离以 Maya 单位进行测量。

全局光子贴图设置

精确度(Accuracy)

设置计算全局照明效果时要使用的光子数。该数值越大,获得的质量越高,但计算时间会越长。

“高级设置”(Advanced Settings)(用于“全局光子贴图”(Global Photon Map))

光子半径(Photon Radius)

设置在计算全局照明效果的照明过程中搜索光子时要使用的最大搜索半径。如果将“光子半径”(Photon Radius)设置为 r,则会使用采样点周围半径为 r 的球体计算灯光。如果将“光子半径”(Photon Radius)设置为 0.0,将会基于场景的大小自动计算一个值。该自动计算出的值会在渲染过程中打印出来,如果需要调整点间距,则该值是一个好的起始值。

缓存直接照明(Cache Direct Light)

启用后,将缓存来自光源的照明。

最大光子深度(Max Photon Depth)

设置全局光子在被吸收前可以采用的最大反弹数量。

使用最小光子深度(Use Min Photon Depth)

设置为“已指定”(Specified)时,用户可以指定全局光子在被存储到光子贴图前必须采取的最小反弹数量。此设置可用于改变默认的全局光子行为,即在使用最终聚集时存储所有光子,不使用最终聚集时存储所有次光子。

最小光子深度(Min Photon Depth)

设置全局光子在被存储到光子贴图前必须采用的最小反弹数量。

注: 通过禁止在光子贴图中存储前一个或两个反弹(使用“最小光子深度”(Min Photon Depth)),可以移除非常明亮的区域(例如,因太阳光透过窗而导致的明亮区域)。
算法(Algorithm)

选择计算全局照明效果时要使用的算法。“标准光子贴图”(Standard Photon Mapping)更精确,但“基于栅格的光子贴图”(Grid Based Photon Mapping)速度快得多。

栅格单元(Grid Cells)

设置使用“基于栅格的光子贴图”(Grid Based Photon Mapping)时栅格单元的数量。该数值越大,获得的精确度越高,但渲染时间会越长。如果场景很复杂,可能需要使用较高的值。

预计算辐照度(Precalc. Irradiance)

启用后,将在渲染开始之前预计算光子位置的辐照度。这大幅提高了渲染速度,但会降低精度。如果标准光子贴图与最终聚集结合使用,建议启用此功能。

预计算步长(Precalc Step)

控制将预计算应用在光子贴图中的频率。如果设置为 1,将在所有光子位置执行预计算;如果设置为 2,将在一半的位置执行,如果设置为 4,将在四分之一的位置执行,以此类推。因此,值越大,渲染速度越快,但精确度会越低。

贴图文件(Map File)

使用光子贴图文件(Use Photon Map File)

允许使用光子贴图文件。将光子贴图保存到文件后,可以在后续的渲染中重用。文件将被放置在当前项目目录中的 turtle/photonMaps 下。请注意,如果移动了灯光或几何体,将需要重新计算。“禁用”(Off)用于禁用文件使用。“覆盖”(Overwrite)将创建新的光子贴图文件,覆盖任何现有文件。“重用”(Reuse)将从以前创建的文件加载光子贴图。

文件名(File Name)

设置全局光子贴图文件的文件名。

在模型视图中可视化(Visualize in Model View)

将存储的光子可视化为视口中的点云。您可以在生成的点云的属性中更改点的大小和颜色。

动态光子贴图设置

光子总数(Total Photons)

要发射到场景中的光子数。

精确度(Accuracy)

设置计算全局照明效果时要使用的光子数。该数值越大,获得的质量越高,但计算时间会越长。

预览灯光方向(Preview Light Direction)

“动态光子贴图”(Dynamic Photon Map)的预览仅可用于微调烘焙过程的间接动态灯光的强度,且不会生成任何质量结果。通常情况下,禁用场景中的所有其他光源后,您可以大致了解您将从光子贴图中获得的影响(例如,在将颜色溢出烘焙到 PTM 时)。“动态光子贴图”(Dynamic Photon Map)包含来自任何可能方向的光子;“预览灯光方向”(Preview Light Direction)指定了这样一个方向用于贴图求值。

“高级设置”(Advanced Settings)(用于“动态光子贴图”(Dynamic Photon Map))

光子半径(Photon Radius)

设置在计算全局照明效果的照明过程中搜索光子时要使用的最大搜索半径。如果将“光子半径”(Photon Radius)设置为 r,则会使用采样点周围半径为 r 的球体计算灯光。如果将半径设置为 0.0,则会使用自动值。

最小光子深度(Min Photon Depth)

设置全局光子在被存储到光子贴图前必须采用的最小反弹数量。

最大光子深度(Max Photon Depth)
设置全局光子在被吸收前可以采用的最大反弹数量。
SH 波段数(SH Bands)

用于每个栅格单元中球形谐波函数的波段数。波段数越高,获得的高频照明数据越多。

SH 聚集单元(SH Gather Cells)

传入的光子存储在其发射方向。此设置确定将用于光子集合的渲染块(每个渲染块均与方向关联)的数量。同样,该数值越大,获得信息的频率越高。

栅格单元(Grid Cells)

设置用于动态光子贴图数据结构时栅格单元的数量。该数值越大,获得的精确度越高,但渲染时间会越长。如果场景很复杂,可能需要使用较高的值。

贴图文件(Map File)

使用光子贴图文件(Use Photon Map File)

允许使用光子贴图文件。将光子贴图保存到文件后,可以在后续的渲染中重用。文件将被放置在当前项目目录中的 turtle/photonMaps 下。请注意,如果移动了灯光或几何体,将需要重新计算。“禁用”(Off)用于禁用文件使用。“覆盖”(Overwrite)将创建新的光子贴图文件,覆盖任何现有文件。“重用”(Reuse)将从以前创建的文件加载光子贴图。

文件名(File Name)

设置动态光子贴图文件的文件名。

“焦散光子贴图”(Caustics Photon Map)设置

在 Turtle 中,焦散效果使用特殊的光子贴图进行处理。您必须明确从光源发射焦散光子。

精确度(Accuracy)

影响计算焦散效果时要使用的光子数量,数量越多,计算的光子越多。默认值为 1.0。

“高级设置”(Advanced Settings)(用于“焦散光子贴图”(Caustics Photon Map)

光子半径(Photon Radius)

设置在计算焦散效果的照明过程中搜索光子时要使用的最大搜索半径。如果将“光子半径”(Photon Radius)设置为 r,则会使用采样点周围半径为 r 的球体计算灯光。半径以 Maya 单位表示。

最大光子深度(Max Photon Depth)

设置焦散光子在被吸收前可以采用的最大反弹数量。

贴图文件(Map File)

使用光子贴图文件(Use Photon Map File)

允许使用光子贴图文件。将光子贴图保存到文件后,可以在后续的渲染中重用。文件将被放置在当前项目目录中的 turtle/photonMaps 下。请注意,如果移动了灯光或几何体,将需要重新计算。

文件名(File Name)

设置焦散光子贴图文件的文件名。

在模型视图中可视化(Visualize in Model View)

将存储的焦散光子可视化为视口中的点云。您可以在生成的点云的属性中更改点的大小和颜色。

高级设置(Advanced Settings)

光线选择(Ray Selection)

在这里可以设置每个光线类型应看到的 GI 解决方案。此设置可以用于优化光线类型。例如,直接使用光子贴图而非最终聚集时,光泽反射通常效果良好。

仅渲染预过程(Render Prepass Only)

启用该选项后,渲染将在 GI 预过程完成后终止。如果您要在不同的计算机之间分发渲染,这将非常有用。通常,您可能使用 GI 的“重用和附加”(Reuse and append)文件模式,在一台计算机上每 10 帧穿过一个动画。然后,您可以将此 GI 解决方案分布到渲染节点簇中,以避免 GI 在动画中闪烁。此选项还可以用于避免使用多台计算机渲染一个帧时平铺之间的接缝。

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