MicroStation CONNECT Edition Hilfe

Registerkarte "Ray Tracer"

Allgemeiner Abschnitt

Einstellung	Beschreibung
Ausgabekanäle	Ermöglicht es Ihnen, eine Rendering-Ausgabe zu wählen. Wenn diese Option aktiviert ist, rendert die Rendering-Engine einen separaten Kanal bei den ausgewählten Kanälen. Nachdem der Rendervorgang abgeschlossen ist, können Sie die Speicheroption im Renderdialog verwenden und die ausgewählten Kanäle werden in Dateien gespeichert. Bemerkung: Die Optionen Farbe & Alpha werden beim Ray-Tracing immer gerendert, und sind daher immer für alle Ray-Tracing Rendering Setups aktiviert. Die in der Abbildung unten rot markierten Kanäle werden von Path Tracer nicht unterstützt:
Reflexion	Legt fest, wie die Reflexionsstrahlen in einem Rendering durch Ray-Tracing verfolgt werden. Reflexionstiefe - Diese Einstellung bestimmt, wie oft eine Reflexion gesehen wird. Stellen Sie sich beispielsweise ein Kaleidoskop vor, das mit Hilfe eines Spiegelpaares geometrische Muster zeigt. Oben: Reflexionstiefe = None \| Unten: Reflexionstiefe = Vier
Lichtbrechung	Legt fest, wie die Lichtbrechungsstrahlen in einem Rendering durch Ray-Tracing verfolgt werden. Brechungstiefe - Steuert die Anzahl der transparenten Flächen, die ein Brechungsstrahl durchläuft, bevor er abgebrochen wird. Eine modellierte Glasscheibe mit einer bekannten Dicke würde daher aus zwei transparenten Flächen und einer Brechungstiefeneinstellung von 2 bestehen. In ähnlicher Weise würde ein Strahl durch eine korrekt modellierte Glasflasche eine Brechungstiefe von 4 benötigen. Wenn Sie daher zwei Flaschen hintereinander aufstellen, müsste die Brechungstiefe somit 8 betragen, um durch beide Flaschen hindurchzugehen. Das Hinzufügen einer Flüssigkeit würde noch zwei weitere Transparenzebenen hinzufügen, d.h. um durch zwei Flaschen mit Flüssigkeit hindurchzugehen, müsste die Brechungstiefe somit 12 betragen. Wenn Sie daher die Brechungstiefe zu niedrig eingestellt haben, führt dies zu schwarzen Pixeln, bei denen der Brechungsstrahl vorzeitig abgebrochen wird. In den folgenden Renderings können Sie die Auswirkungen der Einstellungen für die Brechungstiefe auf die Renderings sehen. Um in diesem Testfall das vorzeitige Beenden von Brechungsstrahlen mit daraus resultierenden schwarzen Pixeln zu vermeiden, bräuchten Sie daher eine Brechungstiefe von 12 oder höher. Von oben nach unten: Brechungstiefe = 5,8,12,16
Strichtoleranz	Steuert die Anzahl an Dreiecken, in die gekrümmte Oberflächen vor dem Rendern aufgeteilt werden. Kleinere Werte erzeugen gleichmäßigere Ergebnisse, allerdings auf Kosten der Renderzeit. Strichtoleranz kann in Pixeln oder physischen Einheiten angegeben werden. Die Strich-Toleranz kann als Abstand in Metern oder Pixeln eingestellt werden, wobei, wenn letzteres verwendet wird, die Ergebnisse ansichtsabhängig sind, d.h. wenn die Kamera zum Renderzeitpunkt näher an der gekrümmten Oberfläche ist, ergibt sich eine feinere Strichtoleranz als wenn die Kamera weiter entfernt ist. Von links nach rechts: Strichtoleranz = 5, 0,5, 0,1
Tiefenschärfe	Wenn diese Option aktiviert ist, wird die Unschärfe der Kamera verwendet, um den Tiefenschärfeeffekt zu imitieren. Dies geschieht als Nachbearbeitung mit sehr geringem Aufwand. Der Punkt, der sich im Fokus befindet, basiert auf der Brennweite und ist der Abstand vom Augenpunkt zum Kameraziel.
Unschärfe	Zeigt die Stärke der Unschärfe an, die angewendet wird, wenn die Option Tiefenschärfe aktiviert ist - die Werte können über 100% liegen.
Unschärfe-Rendering-Verfahren:	Optionen sind Verteiltes Ray-Tracing, Hybrid 2.5D und Fast Hybrid 2.5D. Verteiltes Ray-Tracing - Wird zum Rendering von Bewegungsunschärfe und Tiefenschärfe verwendet. Diese Methode ist ein physikalisch korrekter Ansatz, der mit zunehmender Anzahl von Abtastwerten pro Pixel gegen die exakte Lösung konvergiert. Hybrid 2.5D - ist eine Methode, die völlig rauschfrei und dabei rechenzeitsparend ist. Die Berechnungszeit ist nicht sonderlich abhängig von der Komplexität der Szene. Bemerkung: Hybrid 2.5D ist aufgrund der Arbeitsweise dieses Algorithmus nicht mit Netzwerk-Rendering kompatibel. Die verteilte Ray-Tracing Unschärfemethode wird daher erzwungen, wenn Sie das Netzwerk-Rendering aktivieren. Fast Hybrid 2.5D - Verwendet einen neuen Algorithmus zur Erzeugung der Tiefenschärfe. Basiert auf der selben Bildunschärfe wie Hybrid 2.5D, verwendet aber einen schnelleren Farbverteilungsalgorithmus, und funktioniert auch in Verbindung mit verteiltem Ray-Tracing. Normalerweise sind mehrere Durchgänge erforderlich, um das gesamte verteilte Ray-Tracing Rauschen zu glätten. In Fast Hybrid 2.5D ist ein systematisches Objekt-Anti-Aliasing zur Kantenglättung integriert. Daher werden die Anti-Aliasing-Einstellungen mit den Einstellungen für die Tiefenschärfe verknüpft. Das bedeutet, dass nur noch systematisches Anti-Aliasing zur Verfügung steht und die minimale Anzahl der Strahlen pro Pixel gleich der Anzahl der Tiefenschärfe-Durchgänge wird (Ändern von einem der zwei Werte ändert daher beide Werte).
Kameraprojektion	Optionen sind "Nach Ansicht", Sphärisch und Zylindrisch. Für das Rendern von Panoramabildern können Sie zylindrische oder sphärische Projektionen mit einem empfohlenen Seitenverhältnis von 2:1 verwenden, zum Beispiel 5000 x 2500 oder 10000 x 5000 Pixel.
Schatten	Wenn aktiviert, werden Schatten gerendert.
Standardbeleuchtung ignorieren	Wenn aktiviert, wird die Standardbeleuchtung ignoriert.
Geöffnete Elemente und Text ignorieren	Wenn aktiviert, wird damit verhindert, dass Text und offene Elemente gerendert werden; in der Voreinstellung ist diese Option aktiviert.
Geometrie-Außenansicht rendern	Wenn aktiviert, wird damit sichergestellt, dass die gesamte Szene an die Render-Engine gesendet wird. Wenn diese Option nicht aktiviert ist, werden möglicherweise bestimmte Geometrien hinter der Kamera nicht gerendert. Geometrien, die von der Kamera-Kegelperspektive geschnitten werden, werden immer mit einbezogen.
Physikalisch korrekte Kaustik berechnen	Wenn aktiviert, veranlasst dies die Render-Engine, Kaustik-Effekte zu rendern. Die Genauigkeit der Kaustik kann durch Erhöhung der Anzahl der verwendeten Kaustik-Photonen verbessert werden. Oben: Ohne Kaustik \| Unten: mit Kaustik
PBR-Materialien als Legacy-Äquivalent rendern	Wenn aktiviert, werden PBR-Materialien in Legacy-Materialien umgewandelt und zur Renderzeit an den Ray-Tracer gesendet.

Anti-Aliasing Abschnitt

Anti-Aliasing ist eine Methode zur Reduzierung von Treppeneffekten (Verpixelung) an den Kanten von Objekten oder Texturen. Aliasing tritt entlang der Ränder von Objekten sowie an scharfen Farbübergängen in Texturkarten auf. Objekt-Anti-Aliasing verbessert die Glätte des Bildes, indem jeder Pixel mehrmals neu abgetastet wird.

Einstellung	Beschreibung
Anti-Aliasing Strategie	Damit können Sie steuern, wie die verschiedenen Anti-Aliasing Abtastungen im fertigen Pixel gewichtet werden: Automatisch - der Renderer verwendet die am besten geeignete Strategie für jedes Szenario, d.h. die Methode "Scharf" für das Rendern von Standbildern, und die Methode "Soft" für das Rendern von Animationen. Gestochen scharf - der Renderer erzeugt Bilder mit den schärfsten Details, aber es kann mitunter erforderlich sein, die Anzahl der Subrays manuell zu erhöhen, um Rauschen in den Renderings zu eliminieren. Scharf - ideal für die Wiedergabe von Standbildern. Sie liefert relativ klare Ergebnisse und eliminiert gleichzeitig effizient das Rauschen. Soft - eine etwas unschärfere (und folglich weniger verrauschte) Filtermethode, die sich in der Regel am besten für das Rendern von Animationen eignet. Unscharf - erzeugt verwaschene Ergebnisse, die für bestimmte Arten von Animationen geeignet sind.
Anti-Aliasing Mindestabtastung	Steuert die Anzahl der Strahlen, die anfänglich auf einen super-abgetasteten Pixels gesendet werden. Wenn die Render-Engine entscheidet, dass mehr Anti-Aliasing-Strahlen erforderlich sind, sendet sie so lange neue Strahlenpakete, bis die Gesamtzahl der für diesen Pixel gesendeten Strahlen die Einstellung von "Anti-Aliasing Maximalabtastung" erreicht hat.
Anti-Aliasing Qualität	Steuert, wie die Render-Engine entscheidet, ob weitere Strahlen benötigt werden oder nicht, nachdem sie das erste Paket berechnet hat. Je höher die Einstellung, desto häufiger werden Subrays an die Pixel zur Abtastung gesendet. Wenn der Farbunterschied zwischen dem aktuellen Pixel und seinen Nachbarpixeln unter dem sicheren Schwellenwert (Kontrasteinstellung) liegt, wird Anti-Aliasing angewendet. Mit anderen Worten: Durch Erhöhen dieses Wertes wird der Renderer empfindlicher für Farbunterschiede um die Pixel herum, um so zu bestimmen, ob neue Subrays zur Abtastung berechnet werden müssen. Er wird auf alle Pixel in der Szene angewendet.
Geometriequalität	Dies ist eine kantenbasierte Anti-Aliasing-Einstellung. Sie prüft die Objekt-IDs und die Tiefe. Sie macht den Renderer lediglich für Geometrieunterschiede um jeden Pixel herum empfindlicher. Wenn Sie sie also z.B. auf 100% und den Kontrast auf 0% einstellen, erhalten nur die Kanten von Objekten mehr Strahlen. Wolken und ebene Teile von 3D-Objekten erhalten kein Anti-Aliasing (dies gilt auch für unruhige Wasseroberflächen). Wenn Sie dagegen den Kontrast auf 100% einstellen, wird die Einstellung "Geometrie" die visuelle Qualität des Renderings nicht erhöhen. Die Einstellung "Geometrie" ist daher eine Möglichkeit, eine manuelle Optimierung vorzunehmen, um die Neuberechnung von Teilbereichen zu vermeiden, wo sie nicht benötigt wird. Je höher diese drei Einstellungen sind, desto besser ist offensichtlich die Qualität, allerdings auf Kosten längerer Renderzeiten. Im unteren Bild wurde das linke Rendering mit deaktiviertem Anti-Aliasing durchgeführt, und das rechte Rendering mit "Außen Super", unter Verwendung von Mindestabtastung 4, Maximalabtastung 32, Anti-Aliasing Quality 90%. Oben: Anti-Aliasing = Aus \| Unten: Anti-Aliasing = Super
Normale Sub-Pixel-Abtastung	Wenn aktiviert ist, werden die Strahlen des ersten Subray-Pakets für alle Pixel des Bildes gleich platziert. Wenn nicht aktiviert ist, werden die Subrays in jedem Pixel dagegen zufällig verteilt.
Texturfilterung	Steuert die Stärke der automatischen Unschärfe-Weichzeichnung, die auf Materialien in der Szene angewendet wird. Mit dieser Einstellung können Sie die allgemeine "Schärfe" des Renderings steuern. Für optimale Ergebnisse sollte diese Einstellung zusammen mit der Einstellung der Anti-Aliasing-Strategie (siehe oben) verwendet werden. Die Texturfilterung ist standardmäßig aktiviert, und zwar ab der Rendereinstellung "Innen besser" und "Außen besser" bis hin zu den Rendervorgaben "Super". Im Falle von Texturkarten erzeugt die Software automatisch Versionen mit geringerer Auflösung, und verwendet diese anstelle der Texturkarten mit der ursprünglichen Auflösung, wenn sie aus der Entfernung betrachtet werden. Bemerkung: Beim Rendern von Animationen ist es empfehlenswert, ein gewisses Maß an Texturfilterung zu verwenden.

Globale Beleuchtung

In diesem Abschnitt können Sie verschiedene Einstellungen ändern, welche die vom Ray Tracer verwendete globale Beleuchtung betreffen, einschließlich des verwendeten globalen Beleuchtungsmodells. Die VUE-Rendering-Engine von MicroStation verwendet drei Beleuchtungsmodelle. Globales Umfeld, Absorption des Umgebungslichts und Globale Radiosität.

Jeder Punkt der Szene erhält Licht von der Sonne, vom Himmel sowie von der Umgebung (Himmel und umliegende Objekte). Die verschiedenen Beleuchtungsmodelle unterscheiden sich durch die Art und Weise, wie sie die aus der Umgebung kommende Lichtmenge einschätzen.

Einstellung	Beschreibung
Globales Umfeld	Betrachtet die Farbe des Himmels in alle Richtungen. Infolgedessen werden Teil der Szene, die in Richtung blauer Himmel blicken, blaue Lichttöne annehmen, während andere Teile, die in Richtung roter Himmel blicken, rote Lichttöne annehmen.
Absorption des Umgebungslichts	Betrachtet jeden Punkt auf der Himmelskuppel als eine kleine Lichtquelle. Zu jedem dieser Lichter werden Strahlen gezeichnet, um zu sehen, ob ein benachbartes Objekt das Licht verdeckt oder nicht.
Globale Radiosität	Propagiert Licht in der Szene, anstatt die Schatten zu propagieren wie beim Modell der Absorption des Umgebungslichts. Bei diesem Modell werden Objekte, die mit Licht bestrahlt werden, einen Teil dieses Lichts in alle Richtungen reflektieren, entsprechend der optischen Eigenschaften ihrer Oberfläche. Das Licht wird also wie in der realen Welt immer wieder in der Szene "umherspringen". Infolgedessen erhält jeder Punkt in der Szene Licht von allen anderen Objekten der Szene. Bemerkung: Bei der Verwendung der Radiosität-Methode können Materialien, die Leuchtkraft enthalten oder ein nicht standardmäßiges (60:40) Verhältnis von diffusem Umgebungslicht aufweisen, unerwünschte Lichteffekte verursachen. Diese Materialien müssen eventuell angepasst werden, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Indirektes Oberlicht - VUE wertet die Menge des Oberlichts aus, die von jedem Objekt empfangen und auf die anderen Objekte in der Szene zurückgeworfen wird. Wenn diese Option nicht ausgewählt ist, wird die Farbe des Umgebungslichts verwendet, anstatt den indirekten Beitrag des Oberlichts zu berechnen. Indirekte Atmosphären - Berücksichtigt bei der Berechnung der indirekten Beleuchtung das Licht, das von Wolken auf die Objekte in der Szene reflektiert wird. Optimieren für das Rendering im Freien - VUE geht davon aus, dass eine unendlich weite Außenlandschaft gerendert wird. Diese Option senkt die Größenordnung der indirekten Radiosität-Berechnungen und ignoriert effektiv einen hohen Anteil an indirekter Beleuchtung, was zu einem schnelleren und robusteren Rendering führt. Albedo-Skala - Die Albedo ist das Maß für die diffuse Reflexion der Sonnenstrahlung ausgehend von der gesamten von einer Oberfläche empfangenen Sonnenstrahlung. Sie entspricht der diffusen Reflexionsstärke einer Oberfläche. Mit der Albedo-Skala können Sie die diffuse Reflektivität aller Oberflächen in der Szene global skalieren. Bemerkung: Für eine physikalisch korrekte Darstellung sollte die Albedo-Skala auf 100% gesetzt werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die ursprünglichen Eingangsreflexionswerte zum Zeitpunkt der Schattierung nicht herunterskaliert werden. Dies ist besonders wichtig bei der Verwendung von PBR-Materialien, die in der Regel physikalisch korrekt kalibriert sind.
Erweiterte Wirkungsqualität	Ermöglicht die Anpassung der Einstellungen für die indirekte Beleuchtung, um Auswertungs-Art und -Ausmaß für die indirekte Beleuchtung in Ihrer Szene fein abzustimmen. Bemerkung: Die Einstellungen in diesem Abschnitt sollten nur in Ausnahmefällen gegenüber den Voreinstellungen geändert werden müssen, und wir empfehlen, die Voreinstellungen zu verwenden, bevor Sie eine Feinabstimmung mit diesen Einstellungen versuchen. Indirekte Beleuchtungsstichproben - Steuert die typische Anzahl von Beleuchtungsstichproben, die verarbeitet werden, um die indirekte Beleuchtung an jedem Punkt der Szene zu bewerten. Harmonische Abstandsqualität - Steuert, wie der VUE den Abstand zu den Objekten in der Umgebung eines Punktes im Bild bewertet, und wie dieser Abstand die Bewertung der indirekten Beleuchtung beeinflusst. Anordnungsqualität - Steuert, wie der VUE die Anordnung der verschiedenen Beleuchtungsstichproben im Raum bewertet, und wie diese Anordnung die Bewertung der indirekten Beleuchtung beeinflusst. Stetigkeitsqualität - Steuert, wie der VUE die Ausrichtung der verschiedenen Beleuchtungsstichproben im Raum bewertet, und wie diese Ausrichtung die Bewertung der indirekten Beleuchtung beeinflusst. Kontrastqualität - Steuert, wie der VUE den Kontrast zwischen den verschiedenen Lichtquellen und Materialien auswertet und wie dieser Kontrast die Bewertung der indirekten Beleuchtung beeinflusst. Flimmern - Steuert, wie die Beleuchtungsmuster im Raum verteilt werden. Die Liste bietet zwei Optionen zur Wahl: Reduziertes Pulsieren - Verteilt die Stichproben so, dass das niederfrequente Pulsieren, das typisch für Animationen mit adaptiv abgetasteter indirekter Beleuchtung ist, reduziert wird. Diese Option ist besonders beim Erstellen von Animationen nützlich. Standard - Sorgt für eine bessere statistische Verteilung der Beleuchtungsstichproben in der Szene Kübelgröße - Steuert das Basisraster für die Auswertung der indirekten Beleuchtung. Sie haben mindestens eine Stichprobe für jeden Kübel. Eine Verkleinerung der Kübelgröße erhöht die Auswertungsgenauigkeit der indirekten Beleuchtung, verlangsamt allerdings auch das Rendern ganz erheblich. Stichproben anzeigen - Wenn aktiviert, werden die Punkte, an denen die indirekte Beleuchtung ausgewertet wird, im fertigen Bild als rötliche Pixel angezeigt. Adaptive Abtastung - Wenn aktiviert, verwendet der VUE mehrere komplexe Kriterien, um die Häufigkeit und Genauigkeit zu bewerten, mit der die indirekte Beleuchtung ausgewertet werden muss. Wenn diese Option deaktiviert ist, wird die indirekte Beleuchtung bei jeder Probe komplett neu berechnet. Dies führt zu sehr langen Renderzeiten und es wird dringend davon abgeraten, die adaptive Abtastung zu deaktivieren.
Indirekte Beleuchtung	Mit den Optionen für die benutzerdefinierte Radiosität-Photonenkarte können Sie die Photonenkarte steuern, die für die Auswertung und das Rendern der Radiosität verwendet wird. Radiosität-Photonen - Steuert die Gesamtzahl der Photonen, die in die Szene gesendet werden, um die Radiosität-Beleuchtung zu bewerten. Maximaler Photonenverfolgungsgrad - Diese Einstellung steuert, wie oft das Licht innerhalb der Szene zurückgeworfen wird. Höhere Werte führen zu einer genaueren Auswertung der Radiosität-Beleuchtung, aber auch zu einer längeren Bearbeitungszeit. Anzahl der Erfassungsphotonen - Diese Einstellung steuert die Anzahl der Photonen, die zur Auswertung der Beleuchtung an jedem Punkt verwendet werden. Maximaler Sammelradius - Diese Einstellung steuert den maximalen Abstand zu einem Photon, über den hinaus der Einfluss des Photons bei der Berechnung der Radiosität-Beleuchtung ignoriert wird.
Benutzerdefinierte Optionen für Kaustik-Photonenkarten	Die Einstellungen in diesem Rahmen sind identisch mit denen im Radiosität-Photonen Kartenrahmen, außer dass sie für die Kaustik-Photon-Karte anstatt für die Radiosität-Photonen-Karte gelten.