Образцы изображений.

Пример 1: Что такое фильтрация?
Пример 2: Сопоставление примеров изображений.
Пример 3: Еще сопоставление примеров изображений.
Пример 4: И еще сопоставление примеров изображений.
Пример 5: фильтрация текстур.
Пример 6: фильтрация основанная на G-буфере.
Пример 7: Случайная фильтрация.
Пример 8: Фильтры антиалиасинга.
Пример 9: Фильтры антиалиасинга и эффекты муара.

Пример 1: Что такое антиалиасинг (фильтрация)?

Следующие примеры показывают основное разлицие между изображениями с фильтрацией и без нее:

Нет фильтрации (сэмплер с Фиксированным коэффициентом, 1 разделение)	Фильтрация включена (сэмплер с Адаптивным разделением, коэффициент -1/2)

Левое изображение имеег зубцы вокруг ребер сферы, правое сглаженно. Здесь крупно два изображения:

Нет фильтрации (сэмплер с Фиксированным коэффициентом, 1 разделение)	Фильтрация включена (сэмплер с Адаптивным разделением, коэффициент -1/2)

Пример 2: Сопоставление примеров изображений.

Здесь некоторые примеры демонстрирующие качество против скорости. Все примеры были установлены для производства приблизительно того же качества изображения.

Первый пример обычное сглаженное изображение (нет эффектов размытия), (нажмите изображение для увеличения):

Фиксированный коэффициент (4 разделения)	Два уровня (разделение 1/4)	Адаптивное разделение (коэффициент -1/2)

Оба и адаптивное разделение и двухуровневая выборка быстрее чем с фиксированным коэффициентом.

Пример 3: Еще сопоставление примеров изображений.

Примечание: модель Sponza Atrium создана Marko Dabrovic (http://www.rna.hr) и одна из моделей для Конкурса CGTechniques Radiosity. Модель Афины - свободная модель из Банка моделей DeEspona Infografica.

[Кроме модели Atrium (Портика) ничего не приведено.
БВА]

Здесь более комплексный пример с мелкими текстурами (много мелких карт рельефа) и протяженными светильниками; этот пример использует предварительно рассчитанные карты освещения - время визуализации приведено только для финальной визуализации. Нажмите изображение для полного размера.

Фиксированный коэффициент (4 разделения)	Два уровня (разделение 1/4)	Адаптивное разделение (коэффициент 0/2, порог 0.05)

В этом случае Двухуровневая выборка лучше, а адаптивная - хуже. Почему? Здесь изображение без применения фильтрации (нажмите на изображение для полного вида), чтобы понять, что сэмплер делает с ним.

Некоторые части изображения совершенно зашумлены из-зо мелкой карты рельефа. Множество примеров изображений требуют сглаживания. Более того каждое изображение требовало долгих рассчетов - тут карты освещения и протяженные светильники, которые (особенно протяженные светильники) требуют многих вычислений. С фиксированным и двухуровневым сэмплерами, VRay знает как много выборок изображения будет сделано на пиксель; т.о. он может оптимизировать рассчет некоторых значений (протяженных светильников например) так что финальные результаты будут подобны, тогда как по настоящему эти значения рассчитаны с меньшей аккуратностью (т.е. трассировано меньше лучей). Это не может бытm сделано для адаптивного сэмплера - не известно как много выборок будет сделано. Вот почему, в этом примере, адаптивный сэмплер хуже, чем другие два метода.

Пример 4: И еще сопоставление примеров изображений.

Примечание: модель дракона из файлов сцен примеров 3ds max 4

Три примера изображений с прямым GI и размытием движения (нажмите на изображение для полного вида):

Фиксированный коэффициент (4 разделения)	Два уровня (разделение 1/4)	Адаптивное разделение (коэффициент 0/2, порог 0.1)

В этом случае сэмплер с фиксированным коэффициентом быстрейший а с адаптивным разделением - самый медленный (общеизвестно, что изображения сделанные сэмплером с адаптивным разделением очень гладкие). Это из-за того что суперсэмплинг пикселей для двухуровневого и адаптивного сэмплеров становится очень дорог.

Здесь сцена без размытия движения, картой освещения и с сэмплером Adaptive subdivision (время визуализации включает рассчет GI):

Пример 5: фильтрация текстур.

Эти примеры сделаны с фильтрацией текстуры и эффектом Color threshold (Порога цвета) для сэмплеров Two-level и Adaptive subdivision samplers.

VRay не поддерживает механизм Max-а для суперсэмплинга материалов и карт. Взамен фильтрация текстур управляется сэмплером изображения.

По умолчанию VRay применяет фильтрацию ко всему изображению, включая текстуры. Это особенно полезно для текстур с маленькими деталями или шумных карт рельефа как показано в Примере 3. Параметр Color threshold управляет размером, для которго применяется фильтрация текстур. Действие этого параметра более заметно с сэмплером Adaptive subdivison и низким минимальным коэффициентом. Для четырех изображений ниже было использовано отношение минимум/максимум -3/2:

Порог цвета 10.0	Порог цвета 5.0

Порог цвета 1.0	Порог цвета 0.1

Заметим, что ребра объекта в этих изображениях всегда резкие. Это из-за того,что опция Object outline (Окантовка объекта) включена - смотри Пример 6.

Есди Вы установили Color threshold в высокое значение, Вы тем самым скажете VRay не проводить фильтрацию текстур. Вы можете использовать этот факт для ускорения визуализации составных материалов. Заметим, однако, что это выключит и фильтрацию теней, отражений и т.д.

Пример 6: фильтрация основанная на G-буфере.

В Примере 5, ребра объекта всегда резкие, не зависимо от значения Color threshold. Это из-за того, что опция Object outline включена. Здесь первое и последнее изображения предыдущего примера, визуализируемые с выключенной Object outline:

Порог цвета 10.0, Object outline off	Порог цвета 0.1, Object outline off

Теперь фильтрация ребер зависит только от Color threshold. По умолчанию опция Object outline включена, т.е. окантовка объектов всегда подвергается фильтрацияу. Если в сцене много маленьких объектов, это может замедлить визуализацию. В этом случае лучше выключить ее и использовать только Color threshold для управления качеством.

С другой стороны, если есть много мелких текстур в изображении, которые Вы не хотите подвергать суперсэмплингу, Вы можете просто поднять Color threshold. Для того чтобы при этом ребра объектов оставались резкими, Вам нужна опция Object outline.

Другие опции (Normals (Нормали), Z-Value (Z-значение), Material ID (ID материала)) позволяют Вам выбрать добавочные области в которых установлен принудительный фильтрация. Например, опция Normals позволяет Вам всегда фильтровать внутренние ребра объектов, в добавлении к окантовке, как показано в примере ниже с коэффициентом минимум/максимум -3/2, Color threshold 10.0, Object outline включен):

Normals выключено	Normals включено

Example 7: Randomized antialiasing

Обычно VRay помещает выборку иззображения в строгий подобный решетке шаблон. Это может послужить причиной нежелательной полосчатости ребер вблизи горизонталей и вертикалей. Вы можете использовать опцию Rand (Случайно) чтобы избежать этого. Здесь приведено сравнение изображений визуализируемых с опцией Rand и без нее:

Rand выключено	Rand включено

Здесь крупным планом эти же изображения:

Rand выключено	Rand включено

Опция Rand может быть полезна для изображений с длинными токими линиями.

Пример 8: Фильтры антиалиасинга.

Здесь приведены примеры кратко демонстрирующие влияние разных фильтров антиалиасинга на конечный результат.

Заметим, что визуализация с отдельным фильтром это не тоже, что визуализация без фильтра и затем размытие изображения в программе пост-обработки, подобной Adobe Photoshop. Фильтры применяются на суб-пиксельном уровне, над индивидуальной суб-пиксельной выборкой. Т.о., применение фильтров во время визуализации производит намного более аккуратный и искуссный результат, чем применение пост-эффектов. VRay может использовать все стандартные фильтры 3ds max (за исключением фильтра Plate match) и производить подобный результат, как визуализатор scanline.

Сэмплер изображения Adaptive был использован для изображений ниже, с коэффициентом Min/Max -1/3 и опцией Rand включено.

Filter (Фильтр)	Image (Изображение)	Zoomed-in image (Увеличенное изображение)	Comments (Комментарии)
Фильтрация выключена.			Применена внутренняя фильтрация бокса 1x1 пиксель.
Фильтр области, размер 1.5 (установка по умолчанию)			Мягкое размытие изображения, визуально более приятное, чем бокс фильтр.
Фильтр области, размер 4.0			Большее размытие.
Смешанный фильтр.			Комбинация резкого и мягкого фильтров, сорт призрачного эффекта.
Catmull-Rom			Выделяющий ребра фильтр, часто используемый для архитектурных визуализаций. Заметим, что выделение ребер может производить эффект "муара" на детализированной геометрии.
Mitchell-Netravali			Позволет выбрать среднее между выделением ребер и размытием.
MItchell-Netravali, ringing=1.5			Сильное выделение ребер.
Mitchell-Netravali, ringing=2.0			Даже большее выделение ребер; сорт эффекта мультипликационного стиля.
Смягчение			Гауссово размытие

Пример 9: Фильтры антиалиасинга и эффекты муара.

Эти примеры демонстрируют действие фильтров антиалиасинга на эффект муара в Ваших изображениях. Резкие фильтры (Mitchell-Netralavli, Catmull-Rom) могут увеличить эффект муара, даже если Ваш коэффициент выборок изображения очень высок. Размывающий фильтры (Area, Quadratic, Cubic) уменьшают эффект шума.

Заметим, что эффект муара не необходимый результат низкого коэффициента выборок. В основном, эффект муара появляется из-за того что изображение дискретизируется квадратными пикселями. Они неотемлемая часть цифрового изображения. Эффект может быть снижен использованием разных фильтров антиалиасинга, но полностью не подавляем.

Сцена очень простая: сфера с примененной очень мелкой шахматной картой, фильтрация текстуры выключена. Изображение визуализировано с очень большим коэффициентом выборок (15 разделений, или 225 лучей/пиксель). Это достаточно, чтобы произвести совершенно точную аппроксимацию для значения пикселя. Заметим, что изображение выглядит совершенно по разному в зависимости от фильтра: