レイトレーシングの精度(タブ)

[レンダリング] > [レンダリング設定] >[ レイトレーシングの精度]

[レイトレーシングの精度]タブで、イルミネーション、フォトン トレーシング、さまざまなサンプリング品質、トレース深度およびマテリアルのパラメータをグローバルに設定できます。

レンダリング設定のカスタマイズが完了したら、[レンダリングの概要]を使用して、合計レンダー数や合計ファイル数などの概要を確認します。アトリビュートの設定が完了したら、モジュールの下部にあるボタンを使用して、イメージ計算を開始します。

イルミネーション モード

インタラクティブ/静止画

ビデオ キャプション: [レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]タブを選択します。[インタラクティブ]メニューから[計算済み+シャドウ]を選択し、[静止画]メニューから[フル グローバル イルミネーション]を選択します。ツールバーでレイトレーシングをアクティブにします。[アンチエイリアス]ボタンをアクティブにしない限り、インタラクティブ レンダリング モードになります。マウスを使用しない場合は、アンチエイリアシングをアクティブにしたときに静止画モードになります。ナビゲーションを停止すると、VRED は自動的に静止画モードに切り替わり、レンダリングのスムージングを開始します。したがって、インタラクティブおよび静止画に対して複数のイルミネーション モードを定義できます。たとえば、インタラクティブなフレーム レートで移動する場合は、[計算済みのイルミネーション]モードを使用します。特定のパースからシーンを見て実際のシャドウを確認するためにナビゲーションを終了する場合は、[計算済み+シャドウ]モードを使用します。レンダリングを使用してイメージを書き出す場合は、静止画の設定を使用する必要があります。

異なるイルミネーション モードを選択して、レイトレーシングでインタラクティブおよび静止画レンダリングができます。これにより、シーンでのすばやいインタラクションのために事前計算モードで作業を行ったり、静止画のレンダリングでフル グローバル イルミネーションに自動的に切り替えができます。5 つのモードを使用できます。

  • [計算済み]: このモードでは、直接光の反射は計算されず、屈折や他の高度な視覚効果も計算されません。

ビデオ キャプション: [レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]タブを選択します。[計算済みのイルミネーション]をインタラクティブのイルミネーション モードとして選択します。ツールバーでレイトレーシングをアクティブにします。ご覧のとおり、シーンの主な外観に変更はありません。[計算済みのイルミネーション]モードでは、HDR が基本照明として設定されたままです。また、アンビエント オクルージョンはシェーディングにも使用されます。これで、シーンの実際の反射と屈折が使用されます。マテリアル エディタを開き、既定の環境を[可視]に変更します。これで、シーンで使用されるスカイドーム ジオメトリに既定のマテリアルが表示されるようになります。シーングラフを開いて、スカイドーム ジオメトリを非表示にします。周囲の領域の鏡面反射光ミラーがすべて消えます。これは、レイトレーシングで周囲のジオメトリを操作する必要があることを示しています。周囲のジオメトリを操作する場合、インタラクティブなフィードバックは表示されません。オブジェクトのトランスフォーム中に、鏡面反射光ミラーでインタラクティブな更新を確認できます。[計算済みのイルミネーション]は、VRED 内で最速のレイトレーシング イルミネーション モードです。

  • [計算済み+反射]: 計算済みアンビエント オクルージョンと間接光をレンダリングに使用し、光源からのスペキュラ反射と屈折、および正確なシャドウを計算します。このモードは、VRED OpenGL レンダリング モードに似ています。

  • [計算済み+シャドウ]: このモードは、計算済みのイメージベースのライティングと間接光を使用しますが、計算済みアンビエント オクルージョンの値は使用しません。代わりに、アクティブな環境に基づくシャドウを計算します。

ビデオ キャプション: [レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]タブを選択します。インタラクティブのイルミネーション モードとして[計算済み+]を選択します。ツールバーでレイトレーシングをアクティブにします。[計算済み+シャドウ]モードでは、HDR が基本照明のままです。また、実際のミラーリングと反射がシーンから使用されます。用意されたアンビエント オクルージョンは使用されません。実際のシャドウは、HDR マテリアルに基づいて計算されます。マテリアル エディタを開き、既定の環境を選択して[可視]に切り替えます。シーン内の HDR の反射とシャドウを確認するには、周囲のジオメトリが必要です。別の周囲のファイルを含めることができるようになりました。これで、投影の変更が表示されます。シャドウ マテリアルを Z 軸を中心に回転させ、syncope でシャドウの方向がどのように変化するかを確認します。もちろん、シャドウはすべてのジオメトリに対して新しくインタラクティブに計算されています。レンダリング時間を最小限に抑えながら優れた結果を得るには、[計算済みのイルミネーション+シャドウ]モードを使用します。

  • [計算済み+IBL]: このモードは、計算済みの間接光を使用して、環境をサンプリングします。

ビデオ キャプション: クイック アクセス バーから[レンダリング設定]を開きます。レンダリング モードとして、[計算済み+IBL]を選択します。レイトレーシングをアクティブにします。HDR は照明の既定値ではありません。環境を非表示にすると、レンダー ビューが黒く表示されます。シーンの実際のシャドウが計算されます。さらに、反射と屈折の計算が続けられます。[計算済み+IBL]はさらに、光沢反射を決定してそれぞれを表示する機能も提供します。クイック アクセス バーからマテリアル エディタを開き、新しいプラスチック マテリアルを作成します。カラーを黒に変更し、粗さを 0.01 に設定します。ジオメトリにマテリアルを適用します。ジオメトリを作成し、ジオメトリの上に配置します。光沢反射が計算されていることがわかります。レンダリング モードを[計算済み+シャドウ]に切り替えます。ご覧のとおり、[計算済み+シャドウ]モードでは、光沢反射は生成されません。

  • [フル グローバル イルミネーション]: このモードでは、計算済みの値は使用しませんが、物理ベースの手法ですべてを正確にサンプリングします。フォトン マッピングのようなその他の機能では、レンダリング モードを[フル グローバル イルミネーション]に設定する必要があります。

ビデオ キャプション: [レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]タブを選択します。[インタラクティブ]メニューから[フル グローバル イルミネーション]モードを選択します。ツールバーでレイトレーシングをアクティブにします。[フル グローバル イルミネーション]モードでは、シーン全体が計算されます。ここでは、スペキュラ反射、光沢反射、屈折、直接投影、および間接照明を見つけることができます。マテリアル エディタを開き、既定の環境を選択して[可視]に切り替えます。ここで周囲のジオメトリを非表示にすると、シーンには基本照明はありません。最高品質の結果を得るには、[フル グローバル イルミネーション]を使用します。

フォトン トレーシング

ビデオ キャプション: 以下では、フォトン トレーシングのデモンストレーション用に、特別な環境として立方体を作成します。メニュー バーの[シーン]メニューを開き、[ジオメトリを作成]を使用してボックスを作成します。必要に応じて、オブジェクトの周囲のスペースを使用してボックスを配置します。クイック アクセス バーから[レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]の[イルミネーション モード]セクションで、[インタラクティブ]および[静止画]に対して[フル グローバル イルミネーション]を選択します。オブジェクトがどの光源からも照らされていないため、レンダー ビューは黒く表示されます。メイン メニュー バーで、[シーン]からライト エディタを呼び出します。右マウス ボタンを使用して、[ライト エディタ]コンテキスト メニューを開き、新しい光源を作成します。[エリア ライト]セクションの[形状]で、ライトのタイプを[球ライト]にします。ライトの強度を 10 に増やし、クイック アクセス バーから呼び出すことができるトランスフォーム パラメータを使用して光源をスケールします。光源を配置します。[レンダリング設定]を開き、[フォトン トレーシング]セクションを選択します。[モード]で、[間接のみ]を選択してフォトン トレーシングを有効にします。シーンの間接光は、フォトンによってのみ表示されます。これを示すために、[モード]を[フル グローバル イルミネーション]から[計算済み+IBL]に切り替えます。ご覧のとおり、間接光の違いは、放出されるフォトンのみです。フル GI では、さらに光沢反射が追加されます。実際には、フォトンが到達する場所でのみ間接光が使用されます。シーン全体を照らすためには、フォトンの数と半径のバランスを取ることが重要です。実際の最適なケースは、無限に小さい半径を持つ無限の量のフォトンです。これは不可能であるため、満足できる結果を得るには、数や半径などの値を使用して予測を行います。[フォトンの半径]を使用すると、単一のフォトンの半径を制御できます。[アンチエイリアス]をアクティブにします。ノイズのないイメージが生成されていないことを確認できます。これは、数と半径の間のバランスがまだ見つからないことを示しています。フォトンの半径と数をそれぞれ変更します。数を増やして半径をスケールすることで、フォトンによって暗い領域をより多くカバーでき、ノイズが減りました。[フォトン半径の自動化を使用]を有効にすると、イメージに暗い領域が表示されなくなります。ここでは、フォトンの数によっては、結果が不正確になる場合があります。

フォトン トレーシングは、シーンでグローバル イルミネーションを計算するアプローチです。VRED における既定のフル グローバル イルミネーション モードは、高品質な結果を出力しますが、計算時間が長くかかることがあります。フォトン トレーシングを使用すると、より大きい余白を取ることで、特に車内などの屋内シナリオや建築の屋内シーンでクリーン イメージのレンダリング時間を短縮できます。フォトン トレーシングの使用上のヒントについては、「フォトン トレーシングに関する注意事項とヒント」を参照してください。

モード

VRED では、さまざまなフォトン マッピング モードを使用できます。

  • [オフ]: VRED でフォトン トレーシングが無効になり、既定のフル グローバル イルミネーション アルゴリズムが使用されます。

  • [間接のみ]: フォトン トレーシングを使用して、シーンの間接光(相互に反射するすべてのライト)を計算します。これは最も一般的なモードです。

  • [コースティクス+間接]: シーン内のスペキュラ マテリアルのため、フォトン トレーシングを使用して、間接光とコースティクスを計算します。これは、ガラスやプールの水のように、サーフェスでライトが跳ね返ってサーフェスを照らす、透明なオブジェクトや半透明なオブジェクトの場合に重要になります。

    コースティクスの例

    ヒント:

    物理的に非常に正確なライティング エフェクトを得るには、グローバル イルミネーションファイナル ギャザーを組み合わせてください。

    ファイナル ギャザー

ビデオ キャプション: クイック アクセス バーでシーングラフを開き、右マウス ボタン メニューを使用して[シーングラフ]メニューを表示します。マテリアル グループを作成します。ドラッグ アンド ドロップでジオメトリに従属させます。必要に応じて、マテリアル エディタを開き、新しいガラス マテリアルを作成します。マテリアルの外部の透明度を青みがかった色調に変更します。屈折率として 1.2 の値を設定し、[ソリッド シャドウ]をアクティブにします。マテリアルをドラッグ アンド ドロップしてマテリアル グループに割り当てます。別のマテリアルを作成します。今度は、プラスチック マテリアルを選択します。[拡散光色]を暗い色調に変更し、[粗さ]の値を 2 に設定します。マテリアルをフロア プレーンに割り当てます。マテリアル エディタで環境 HDR を選択し、[カラー補正]セクションで露出値を 0 に設定してシーン内の HDR ライティングを非アクティブにします。これは、シーン内でコースティクスを表示するためのデモ用に行います。必要に応じて、[シーン]メニューのライト エディタを呼び出します。[有効]を選択して、事前に設定した光源をアクティブにします。新しい光源を生成するには、ライト エディタでプラス記号を選択し、ライトのタイプを選択します。クイック アクセス バーから[レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]タブで[イルミネーション モード]を開いて設定を確認します。コースティクスを表示するには、レンダリング モードとして[フル グローバル イルミネーション]が必要です。[フォトン トレーシング]セクションを展開し、[モード]で[コースティクス+間接]を選択してコースティクスを使用するフォトン トレーシングをアクティブにします。[インタラクティブな数]を使用して、放出されるフォトンの数を設定できます。このパラメータは、インタラクティブ レンダリングを参照します。この値を 500,000 に変更して、この多数のフォトンを放射します。ジオメトリを移動して、作成したコースティクスをフロア プレーンで認識できるようにします。作成されるコースティクスの表示を増やすために、必要に応じてフォトンの数を増やします。パフォーマンス上の理由から、フォトンの数が再び減らされます。シーングラフを使用して光源を選択し、レンダー ビューで必要に応じて移動します。光源を移動してコースティクスを変更すると、その変更がインタラクティブに表示されます。光源の強度を上げます。[レンダリング設定]を開いて、[インタラクティブ]と[静止画]のフォトン数を 100 万に増やします。[静止画の数]は、イメージの計算プロセスで使用されるフォトンの量を定義します。アンチエイリアシングをアクティブにします。

トレース深度

フォトンまたはレイのカラーを計算する場合、レイトレーシング時に考慮される反射の数を設定します。

インタラクティブな数/静止画の数

イメージ サンプルごとにシーンに送信されるフォトンの数を指定します。フォトン数を 100,000 に指定し、イメージ サンプル数を 256 に設定すると、25,600,000 個のフォトンが 1 フレームのシーンに送信されます。送信されるフォトンの数が多いほど、出力の画素化は低くなります。

フォトン半径の自動化を使用

前処理でシーン内の各フォトンの最も近い 16 個のフォトンのルックアップを行い、平均ルックアップ半径を 2 回計算します。この機能はほとんどの場合に動作します。

フォトンの半径

フォトンを検索するために、レイトレーサによって使用されるヒットポイント周囲の半径を指定します。半径が大きいほど、レイトレーサはより多くのフォトンを見つけることができますが、ルックアップ時間は長くなります。

インタラクティブなファイナル ギャザー/静止画のファイナル ギャザー

フォトン マップを使用する方法は 2 つあります。コースティクス フォトンには、常に最初のアプローチを使用します。ヒットポイント周囲のフォトンを収集して、入射するイルミネーションを計算します。このアプローチにより、インタラクティブなパフォーマンスが高速になり、シーン内のすべてのライト パスを計算できますが、クリーン イメージを取得するには、多くのフォトン数が必要になることがあります。もう一方のアプローチは、ファイナル ギャザリングを使用します。ファイナル ギャザリングで、1 つのバウンス間接光がフォトン マップの評価前に実行されます。これは、短時間で高品質なイメージを生成するので、VRED の既定のフォトン トレーシング アプローチになっています。ファイナル ギャザー精度を[オフ]に設定すると、最初のアプローチが有効になる一方で、他の値に設定すると、2 つ目のアプローチが使用されます。

ビデオ キャプション: ここでは、空間環境として機能する立方体が事前に作成されています。メイン メニュー バーで、[シーン]から[ライトエディタ]を開きます。必要に応じて、使用可能な光源をアクティブにします。[レンダリング設定]で、レンダリング モードを[フル グローバル イルミネーション]に変更します。[フォトン トレーシング]セクションを開き、[間接のみ]を選択してフォトン トレーシングをアクティブにします。フォトン トレーシングの詳細については、「フォトン トレーシングのチュートリアル」を参照してください。フォトンの数を 500,000 に設定します。通常、シーンを照らすには多数のフォトンが必要になります。カラー値やフォトンの影響によって、イメージにノイズが発生する可能性があります。この問題を解決するために、ファイナル ギャザーが追加されました。ファイナル ギャザーの精度を 1 ~ 4 の値に設定して、ファイナル ギャザーをアクティブにします。ファイナル ギャザーは、8 番目のフォトンごとに放射照度フォトンを作成します。放射によって、隣接するフォトンの情報が収集され、ファイナル ギャザー マップに格納されます。[ファイナル ギャザーの半径]は、放射照度フォトンから情報を収集する際の半径を定義します。

ファイナル ギャザーの半径

レイトレーシング中、最も近いファイナル ギャザー ポイントを見つけるために使用するルックアップ半径を設定します。使用する半径が小さいほどパフォーマンスは向上しますが、暗い領域を避けるためにより多くのフォトンが必要になります。

注:

ファイナル ギャザー ポイントを評価するには、フォトン マッピングとファイナル ギャザリングをオンにして[間接光レンダリング]を使用します。高品質の結果を得るには、ファイナル ギャザー ポイントには、フォトンが格納されていない黒色の領域がほとんどない必要があります。

ファイナル ギャザーを更新

ファイナル ギャザーの精度([インタラクティブなファイナル ギャザー]/[静止画のファイナル ギャザー]の値)を 1 以上に設定すると、フォトン マップの更新頻度が設定できます。既定では、フォトン マップはイメージ サンプルごとに更新されて、多数のフォトンがシーンに送信されます。[ファイナル ギャザー精度]を[オフ]に設定している場合、ほとんどの場合、レンダリング時間を軽減するために、フレームごとにフォトン マップを 1 回更新し、イメージ サンプルごとに使用すれば十分です。

  • [各サンプル]: 各イメージ サンプルに対してフォトン マップを更新します。これは既定の設定ですが、ちらつきが生じる可能性のある、アニメートされたオブジェクトが含まれるシーンでも機能します。

  • [シーンの変更時]: モーション ブラーをアクティブにしない限り、フレームごとに 1 回フォトン マップを更新します。コースティクスには多くのフォトンが必要なため、コースティクス マップは引き続きサンプルごとに更新される一方で、間接光フォトン マップは 1 回だけ更新されます。多くの場合、この設定で最適なレンダリング パフォーマンスが得られますが、アーティファクトなしの結果を取得するには、特にオブジェクトがアニメーション化されているシーンをレンダリングする場合、非常に多くのフォトン数が必要になります。フォトン数が少ないと、領域にちらつきが発生する場合があります。そのため、このモードは静的ジオメトリとマテリアルのあるシーンのみで使用してください。

光沢のある反射にファイナル ギャザーを使用

オンにすると、光沢のある反射が、パス トレーシングではなく、ファイナル ギャザー マップによって評価されます。このため、レンダリング時間が短縮されますが、精度の低い反射になります。

フォトン マップの自動更新を無効化

アクティブにすると、フォトン マップは自動的に更新されません。

  • [フォトン マッピング]: [フォトン トレーシング]が有効な場合に、テクスチャのベイク処理タイプにのみ使用できます。

    ベイク処理を行う場合はこのオプションを使用してください。難しいライティング シナリオを計算する際に役立ちます。[レイライト]にはフォトン マッピングが必要であるため、レイライトからのイルミネーションは、頂点にベイク処理されないで、ライトマップにのみベイク処理できます。フォトン マッピングの計算はすべての GPU に分散されるため、フォトン トレーシング中に発生する可能性のあるボトルネックが軽減されます。詳細については、「フォトン トレーシング」のセクションを参照してください。

    フォトン マッピングの例

    制限: ボリュームはフォトン マッピングを使用してレンダリングされますが、現時点では、CPU レイトレーシング中にフォトンの放出や発光は行われません。

IBL のサンプリング品質

インタラクティブ

インタラクティブな IBL のサンプリング品質を設定します。

ビデオ キャプション: [レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]タブを選択します。[インタラクティブ]メニューと[静止画]メニューから[計算済み+シャドウ]を選択します。ツールバーでレイトレーシングをアクティブにします。[光源のサンプリング品質]セクションを開きます。[インタラクティブ品質]を最大 2 に上げます。インタラクティブ ウィンドウにノイズの少ない結果がすぐに表示されます。ツールバーの[統計]をアクティブにします。インタラクティブのサンプルが増えるため、使用のトレードオフの精度が向上します。精度 1 に戻り、現在の FPS (フレーム/秒)の違いを比較します。したがって、パフォーマンスを重視するか、精度を重視するかを決めることができます。

静止画

静止画の IBL のサンプリング品質を設定します。

反射と屈折のサンプリング精度

インタラクティブ

反射と屈折のインタラクティブなサンプリング精度を設定します。

静止画

反射と屈折の静止画のサンプリング精度を設定します。

ボリューム品質

品質とパフォーマンスのバランスを取るために、ボリューム マテリアルごとに品質をカスタマイズできます。これにより、2 つの要素の間のトレードオフを微調整して、最適なトレードオフを見つけることができます。

最高品質

各ボリュームのトラバース距離を決定することによって、グローバル ボリュームの最高品質を設定します。この設定には、各ビュー レイに沿ったすべてのボリュームの統合的な表示品質を制限する機能があります。ほとんどの場合は、1 ~ 100 の値で十分です。ボリュームをトラバースするために必要な合計数が最高品質を超える場合は、適宜に調整されます。この値を大きくすると品質は向上しますが、パフォーマンスは低下し、ドライバがクラッシュすることもあります。

トレース深度

インタラクティブ

各レイに発生するインタラクティブな反射と屈折の量を設定します。

静止画

各レイに発生する静止画の反射と屈折の量を設定します。

マテリアル オーバーライド

各マテリアルは、マテリアル プロパティ、イルミネーション モード、IBL のサンプリング品質、反射/屈折品質、トレース深度などの独自の設定を持つことができます。マテリアル エディタの[レイトレーシング設定]で、各マテリアルに対して異なるオーバーライドを個別に設定できます。

事前定義されたすべてのオーバーライドをグローバルにアクティブ化します。これは、各マテリアルに対して異なるレンダリング設定を使用できることを意味します。この設定はここで非アクティブ化でき、特定のマテリアル設定が無視されます。

マテリアルのオーバーライドを許可

インタラクティブ レンダリングまたは静止画レンダリング用にグローバルに許可したマテリアル設定がオーバーライドされます。

イルミネーション モード オーバーライド

インタラクティブ レンダリングまたは静止画レンダリング用にグローバルに設定したイルミネーション モードがオーバーライドされます。

ビデオ キャプション: [レンダリング設定]を開き、[レイトレーシングの精度]タブを選択します。[計算済みのイルミネーション]のモードをインタラクティブ モードと静止画モードから選択します。ツールバーでレイトレーシングをアクティブにします。マテリアル エディタを開きます。レンダリング ウィンドウでタイヤ ジオメトリを選択して、マテリアルのプロパティを表示します。[レイトレーシング]セクションを開きます。インタラクティブ モードと静止画モードの両方に対して、[イルミネーション モードのオーバーライド]機能をアクティブにして、[計算済み+IBL]を選択します。これで、シーンは[計算済みのイルミネーション]で計算され、タイヤ マテリアルは[計算済み+IBL]で計算されます。つまり、光沢のある反射と正しいシャドウがタイヤに表示されます。[シャドウ マテリアル]を選択します。[レイトレーシング]セクションを開きます。インタラクティブ モードと静止画モードの両方に対して、[イルミネーション モードのオーバーライド]機能をアクティブにして、[計算済み+シャドウ]を選択します。現在、シャドウは常に[計算済み+シャドウ]モードで計算されます。[シャドウ サンプリング品質をオーバーライド]機能をアクティブにして、インタラクティブな品質と静止画の品質の設定値として 2 を選択します。これで、シャドウの計算品質が上がります。いくつかのレンダリング モードと設定を試して、最適な品質とパフォーマンスを実現します。

IBL のサンプリング品質のオーバーライド

環境マップのサンプリング用のグローバルな IBL のサンプリング品質がオーバーライドされます。

反射 / 屈折品質のオーバーライド

反射/屈折のグローバルなサンプリング精度をオーバーライドします。

トレース深度のオーバーライド

インタラクティブ レンダリングまたは静止画レンダリング用にグローバルに設定したトレース深度モードがオーバーライドされます。