Ray Tracing

Raytracing ist eine der leistungsstärksten 3D-Bildgebungstechniken zum Rendern fotorealistischer Bilder. Sie ermöglicht die Erstellung sehr komplexer Bilder, und kann dabei die Anpassung vieler Parameter erfordern. Der Hauptnachteil dieser Technik sind lange Renderzeiten. Der übliche Kompromiss muss gemacht werden: Qualität oder Geschwindigkeit.

Das optische Prinzip der Strahlverfolgung ("Ray Tracing") besteht darin, dass das Licht immer genau denselben Weg verfolgt, egal ob es vorwärts oder rückwärts verläuft. Ray-Tracing verfolgt also alle Lichtstrahlen, die von der Kamera aufgefangen wurden, zurück in die Szene hinein bis hin zur Lichtquelle. Für jeden Bildpixel verfolgt die Render-Engine den Lichtstrahl zurück in die Szene, entscheidet, welche Objekte von dem Strahl getroffen wurden, lässt diesen Strahl zurückspringen, falls die Oberfläche reflektierend ist, sendet ihn weiter durch die Objektoberfläche hindurch, falls sie transparent ist, und sucht abschliessend nach Lichtquellen, um sicherzustellen, dass nichts im Weg steht, was einen Schatten auf das Objekt werfen würde. Eine einfache Szene, die aus einer Wasseroberfläche und einer Bodenfläche besteht, erfordert das Aufzeichnen von 7 Strahlen pro Pixel! (Dies gilt nur, wenn Sie keine komplizierteren Funktionen verwenden, wie z.B. weiche Schatten, unscharfe Reflexionen oder Transparenz, Tiefenschärfe, Super-Sampling usw.).

Diese Komplexität ist der Grund, warum Ray Tracing so ansehnliche Ergebnisse erzielt und auch, warum es so langsam ist. Durch zahlreiche Optimierungen und spezielle Möglichkeiten, Bilder beim Rendern anzuzeigen, haben jedoch dazu geführt, dass "Vue-Rendern" nun wesentlich schneller Bilder erzeugt.

Im Idealfall wird die "Ray Tracing" Funktion für die Innenansicht verwendet.

Path-Tracing

Die Pfadabtastung, ein Hybrid-CPU / GPU-Renderer, ist ein physisch unverzerrter Render-Modus, der natürlich viele Effekte simuliert, die mit anderen Methoden speziell eingestellt werden müssen, z.B. weiche Schatten, Tiefenschärfe, Kaustik und indirekte Beleuchtung. Die GPU-Grafikprozessorbeschleunigung ermöglicht interaktive Aktualisierungen beim Rendern schon während der Bearbeitung Ihrer Szene. Die Pfadabtastung benötigt weder zusätzliche Berechnungen für Merkmale wie diverse weichgezeichnete Effekte (beispielsweise weiche Schatten, unscharfe Reflexionen und Lichtbrechungen sowie Tiefenschärfe) noch Vorberechnungen für indirekte Beleuchtung. Das einzige Artefakt, das vom Path Tracer daher erzeugt werden kann, ist hochfrequentes Rauschen.

Path Tracer unterstützt leistungsstarke KI-Entrauschungen wie den CPU-basierten Denoiser von Intel, und den GPU-basierten Denoiser von NVIDIA, um hochfrequentes Rauschen zu entfernen. Für den GPU-basierten Denoiser von NVIDIA ist eine Maxwell-basierte Grafikkarte oder höher erforderlich, z.B. Pascal oder eine Turning-basierte Grafikkarte der neuesten Generation. Erstaunliche Renderings können mit weniger Abtastungen pro Pixel erzeugt werden. Um einen der Denoiser zu verwenden, müssen Sie die folgende neue Konfigurationsvariable festlegen:

Variable	Wert	Beschreibung
MS_PATHTRACE_DEFAULT_DENOISER	Keine	Entrauschung ist deaktiviert
	NVIDIA	NVIDIA Denoiser ist aktiviert (erfordert unterstützende Hardware)
	INTEL	Intel Denoiser aktiviert

Wenn die Variable nicht gesetzt ist, wird der Intel Denoiser verwendet. Wenn Sie dieses Feld leer lassen oder einen anderen Wert als Intel oder Nvidia hinzufügen, erfolgt keine Entrauschung.

Bemerkung: Sobald der gewünschte Denoiser aktiviert ist, werden alle Renderings mit Path-Tracing in der VUE-Renderverlauf von dem von Ihnen ausgewählten Denoiser, entweder Intel oder NVIDIA, entrauscht. Wenn Ihnen beispielsweise das Ergebnis des NVIDIA-Denoisers nicht gefällt, können Sie einen Wechsel zu Intel zu versuchen, und alle Ihre Verlaufsbilder werden damit entrauscht angezeigt.

Innenszene ohne Entrauschen gerendert

Innenszene mit aktiviertem NVIDIA-Denoiser gerendert

Innenszene mit aktiviertem Intel-Denoiser gerendert

Viele "Vue-Rendern"-Funktionen werden bei der Pfadabtastung nicht unterstützt.