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Render Einstellungen Qualität/Geschwindigkeit

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  • Render Einstellungen Qualität/Geschwindigkeit

    In diesem Tutorial soll es erstmals nur um die Einstellung von Cycles Render gehen. Die Modellierung, Beleuchtung und das setzen des Materials sind natürlich Faktoren, die bei der Qualität des gerenderten Bildes eine größere Rolle spielen, doch sind das andere Themen. Zusätzlich ist zu beachten ob eine Nachbearbeitung (Compositing) stattfinden soll, dies kann erheblich viel Zeit sparen, zu diesem Sachverhalt wird eine erweiterte Anleitung erstellt. Die textlichen/theoretischen Beschreibungen werden später noch mit anschaulichen praktischen Beispielen in Bildern und Videos ergänzt.

    Als erstes sollten folgende Einstellungen überprüft werden:
    • Neuste Blender Version, da meistens bei jeder neuen Veröffentlichung die Performance verbessert wurde.
    • Cycles Render in der obersten Kopfzeile (Info Fenster) ausgewählt.
    • Grafikkarte aktiviert, dies kann das Rendern erheblich beschleunigen.
      Ctrl(STRG) + Alt + U im Karteireiter System unterCycles Compute Device Cuda(OpenCL) auswählen.
      Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: preferences_system_tab.png Ansichten: 1 Größe: 82,4 KB ID: 9814

      Ist die Grafikkarte ausgewählt sollte auch in Properties /Render-Tab, im Panel Render Device, GPU Compute aktiviert sein.
      Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: Render Grfikkarte.PNG Ansichten: 1 Größe: 44,5 KB ID: 9815

    • Performance

      Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: performance.png Ansichten: 1 Größe: 26,2 KB ID: 9867

      Threads: Blender erkennt automatisch bei Auto-detect welche Prozessoren verwendet werden und stellt die Threads selber ein. Hat man z.B. eine Videokarte mit mehreren Kernen ist evtl. eine feste Einstellung Fixed sinnvoll. Beachte eine Erhöhung der Threads geht auch zu Lasten der RAM‘s. Bei CPU-Rendering sollte die Anzahl der Threads (wie es standardmäßig der Fall ist) an die Anzahl der verfügbaren CPUs oder Cores gebunden werden.

      Memory: Wird für die Freistellung von Speicher genutzt. Um den Speicherverbrauch z.B. für sehr hochauflösende Renderings zu reduzieren, aktiviert man Save Buffers, damit Blender während des Renderns nicht das gesamte Rendering im Speicher behält. Ist bei Free Image Textures der Haken gesetzt wird nach dem rendern der Speicher wieder geleert.

      Tile Size: Wenn mit einer CPU (Prozessor vom Rechner) gerendert wird, sind kleine Kachelwerte (Tile Size) z.B. 16x16 oder 32x32 besser bzw. rendert Cycles schneller. Mit einer GPU (Grafikprozessor) sind größere Kacheln z.B. 256x256 schneller. Auch die Größe (Dimension) des zu renderten Bildes kann entscheiden welche Kachelgröße die optimale ist. Das Addon "Auto Tile Size" kann die Einstellung der Kachelgröße erleichtern.
      In allen Fällen können Sie auch die Größe der Kachel so einstellen, dass sie proportional zur Rendergröße ist. Geben Sie einfach die Größe und den Divisor in das Feld ein. Beispiel bei einer Rendergröße von 1920x1080 x=1920/40 ; y=1080/40 dies kann unter Umständen zu einem schnelleren Rendern führen

      Start Resolution: Wert für die Auflösung, mit der die Rendervorschau gestartet werden soll, um schrittweise auf die volle Größe des Ansichtsfenster zu kommen. Niedrigere Werte zeigen das gerenderte Bild schneller, aber zunächst in einer niedrigeren Auflösung; höhere Werte dauern länger, aber das erste Erscheinungsbild ist von höherer Qualität.

      Acceleration structure: Hier können verschiedene Berechnungsarten zur Beschleunigung der Lichtwege (Raytracing) eingestellt werden, welche Methode die beste ist hängt von der Scene ab. ( Zu den einzelnen Einstellungen reicht mein Wissen noch nicht aus ).

    • Sampling
      Anmerkung: Es stellt sich immer die selbe Frage, wie viele Rays bzw. Samples soll ich einstellen. Ein Lichtstrahl pro Pixel reicht nicht aus, da die Strahlen vom Anfangspunkt aus in jede Richtung abgefeuert werden können, so kann ein Strahl, der sich in eine Richtung bewegt, sehr unterschiedliche Ergebnisse liefern. Die Anzahl der Strahlen wird in den Render-Einstellungen durch den Parameter Samples: gesteuert. Je höher diese Zahl ist, desto mehr Strahlen werden abgetastet; Das gerenderte Bild ist also das Ergebnis von einem Verbund einer sehr großen Anzahl von Strahlen. Je höher diese Zahl ist, desto besser ist das Bild mit weniger Rauschen (körniges Aussehen im Bild), aber es dauert länger, bis es gerendert wird.
      Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: Sampling.PNG Ansichten: 1 Größe: 31,4 KB ID: 9902
      Sampling Presets: Wurde hier noch keine Auswahl getroffen worden, hat man das original Setup "Sampling Presets". Wählt man „Preview“ oder „Final“ in der Dropdown-Liste stellen sich die voreingestellte Werte für eine Vorschau oder für das Final Rendering ein. Mit dem +Zeichen können eigene Presets gespeichert werden und mit dem -Zeichen können die gespeicherte Presets gelöscht werden.

      Path Tracing: Simuliert ein Lichtstrahl pro Sample, wählt man Brached Path Tracing wird der erste auftreffende Lichtstrahl für verschiedene Oberflächenkomponenten (z.B. glänzend, diffuse, etc.) aufgeteilt. Dies ist hilfreich, da es Licht aus mehreren Richtungen berücksichtigt, sowie mehr Kontrolle darüber gibt, wie oft die verschiedenen Shader abgetastet werden sollen. Dies macht das Rendern langsamer, reduziert aber das Rauschen und die Fireflys (Lichtflecken), besonderst in Szenen, die von direkter oder einseitiger Beleuchtung dominiert werden.

      Square Samples: Wenn diese Option aktiviert ist, werden ALLE Sample-Werte quadriert, so werden z.B. aus 10 Samples 100 Samples.
      Beispiel: Wir haben unter AA Samples Render = 4 und Diffuse = 4, das ergibt für Diffuse ein Durchlauf von: Render(4x4=16) u. Diffuse(4x4=16); gesamt Diffuse16 x Render16 = 256 Samples, dieser Wert kann unter Total Samples: abgelesen werden.

      Settings: Seed ist der Wert für die Abtastung, im Allgemeinen kann der Wert auf Null belassen werden. Bleibt der Wert, so wird in einem Film bei jedem Frame die Körnung verändert. Wird der Wert auf 1 gesetzt verändert sich die Körnung nicht. Beispiel: Wenn in einem Film sich das Rauschen (Körnung) in jedem Bild ändert, ist das gut, da bei 25/30 Bilder in der Sekunde unser Gehirn ein Mittelwert für das Bild berechnet, somit empfinden wir das Bild rauchärmer bzw. sauberer. Mit dem Rauschen /Körnung ist das Rauschen was beim rendern des Bildes entsteht, nicht zu verwechseln mit dem "Noise " was wir bewusst z.B. für unser Material einsetzen. Das Uhr Symbol hilft uns, das für jedes Frame automatisch ein anderee Seed Wert eingestellt wird.


      Clamping Allgemein: Lichtpfade die von glänzend bis diffus mehrfach aufprallen, sind schwer zu lösen und verursachen oft ultrahelle Pixel bzw. Lichtpunkte (Fireflys), die viele Durchgänge (Samplings) benötigen, um anschließend zu einem korrektem Ergebnis zu gelangen. Clamping kann sehr effektiv bei der Beseitigung der Lichtflecken helfen. Kurzum, Clamping funktioniert, indem man die Schwelle für die die maximale Helligkeit der Szene festlegt und alles andere zerlegt. Natürlich wird der Dynamikbereich des Einzelbildes beeinflusst, doch bei richtiger Dosierung ist es kaum messbar.

      Clamp direct: Schwächt die Intensität der Pixel, die direkt von den Lichtquellen getroffen bzw. angestrahlt werden. Mit diesem Wert können starke Reflexionen minimiert werden.

      Clamp indirect: Die Einstellung schwächt Pixel, die von reflektierenden Licht getroffen werden. Dieser Wert hilft während des Samplings, das keine zufälligen helle Punkte (Fireflys) entstehen.

      Light Sampling Threshold: Grundsätzlich wird „Cycles Render“ mit diesem Wert mitgeteilt, wann die Berechnungen für Sampling (Lichtprobe) abgebrochen werden soll, die keine signifikantes Ergebnis haben. Dadurch wird die Rendergeschwindigkeit verbessert, in dem nur die Lichter fokussiert werden, die den aktuellen Schattierungspunkt ausleuchten. Dies ist besonders nützlich bei Szenen wie Tunnels, Nachtstraßen, Lagerhallen, usw., bei denen es eine große Anzahl von Lichtquellen gibt, aber nur wenige die einen bestimmten Punkt signifikant ausleuchten. Bei dieser Einstellung kann das Rauschen im Bild möglicherweise vermehrt auftauchen.


      AA Samples-Render: Anzahl der Samples oder Lichtproben, die für jedes Pixel im finalen Rendering genommen werden sollen. Mehr Samples vermindert das Rauchen und die Bildqualität erhöht sich. Der Nachteil, die Renderzeit erhöht sich.

      AA Samples-Preview: Wie oben beschrieben, nur für die Vorschau bzw. für den Viewport. Es ist zu beachten das gewisse Einstellungen z.B Denoising für die Vorschau nicht angewendet wird.

      Samples (Allgemein): Rauschen kommt fast immer von unzureichender Abtastung (Sampling), aber eine zunehmende Abtastung für die falschen Strahlen (Rays) kann die Renderzeiten erhöhen, ohne das Rauschen zu entfernen. Deshalb, der erste Schritt beim Rendern, besteht darin, festzustellen, woher es kommt bzw. wer der Verursacher ist. Es kann nützlich sein, eine Rauschquelle (Diffuse, Glossy, Volume etc. ) von einer anderen zu trennen, wenn man versucht, das Rauschen in einer Szene zu bewerten. Bei richtiger Anwendung und setzen der Werte, kann erheblich viel Zeit beim Rendern gespart werden und trotzdem das Rauschen vermindert werden. Für weitere Erklärungen empfehle ich diese Seite https://support.solidangle.com/displ...Removing+Noise


      Sample All Direct Lights: Wenn die Funktion aktiviert ist, wird „Cycles Render" die gesamten direkten Lichtstrahlen abstossen, statt zufällig nur ein Lichtstrahl.Das deaktivieren dieser Option kann die Renderzeit verkürzen, wenn man ohnehin viele AA Samples verwendet.

      Sample All Indirect Lights: Wenn die Funktion aktiviert ist, wird „Cycles Render" die gesamten indirekten Lichtstrahlen bzw. das reflektiernde Licht abstossen, statt zufällig nur ein Lichtstrahl. Auch hier kann, das deaktivieren dieser Option, die Renderzeit verkürzen.


      Pattern: Sobol oder Correlated Multi-Jitter , welche Variante besser ist und was der Unterschied genau bewirkt, dazu kann ich z.Z. keine Aussage abgeben.

    to be continued
    Zuletzt geändert von CloneBorg; 25.01.2018, 14:32.

  • #2
    Hi,

    ich habe eine Frage.
    Beeinflusst auch die kachelgröße die Qualität?
    ist es für die Qualität besser große kacheln zu haben oder eher kleine oder ist das egal?

    Gruß kia
    ​​​​​

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    • CharlieW.
      CharlieW. kommentierte
      Kommentar bearbeiten
      Wenn man den denoiser benutzt ist eine große Tile-Size vorteilhafter. Sonst spielt das keine Rolle.

    • Kia
      Kia kommentierte
      Kommentar bearbeiten
      Was ist der denoiser?

    • CharlieW.
      CharlieW. kommentierte
      Kommentar bearbeiten
      Eine Funktion in Blender die das Rauschen entfernt:
      https://www.youtube.com/watch?v=h5XcCgoVOwk

  • #3
    Hi, zum SEED-wert: die Zahl, ob 0 oder 1 oder x, bestimmt ein gleichbleibendes Rauschen in einer Animation, nur eben (über alle frames gleich) anders verteilt. Erst das aktivieren der Uhr ändert das Rauschen per Frame.

    Zitat: 'Kurzum, Clamping funktioniert, indem man die Schwelle für die die maximale Helligkeit der Szene festlegt und alles andere zerlegt.'
    Das 'Zerlegt ist etwas seltsam formuliert, ich würde eher 'zu helle Werte werden auf den festgelegten Wert runtergerechnet' schreiben. Tipps für die Spannbreite der Werte wären der Hit. (bei werten über 4 kann ich meist keinen Unterschied mehr erkennen. Auch wäre es interresant, ob das clamping mittlerweile bei Pathracing und branched pathracing gleich berechnet wird, das war vor ca 1/2 Jahr noch unterschiedlich)

    Light sampling Threshold: hier wäre es gut anzugeben welche Werte ungefähr was bewirken, in Blender weiß man nie ob man 0,001 oder 1000 eingeben soll.

    Kommentar


    • #4
      Hier noch 'n Test bzgl clamping:
      eigendlich ein fake-caustics test, es geht mir aber um die scharfen reflexionen auf Suzanne. Die werden unterschiedlich 'geclamped' bei path- oder branched pathtracing.
      ist das euch bei anderen projekten schon aufgefallen?
      ( default color management, Filmic ist aber genauso)
      ) Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: image_1905.jpg Ansichten: 1 Größe: 64,5 KB ID: 11257

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      • #5
        Ich hatte mir gerade heute nochmal Gedanken darüber gemacht was das Clamping bedeutet. Wenn es nur um die "Glühwürmchen" geht, finde ich die Anwendung ja sinnvoll.
        Aber gerade bei diesen drei Bildern gibt es noch gar keine Fireflies. Und beim ersten und beim letzten finde ich die Reflektionen durch das Clamping schon zu stark unterdrückt.
        Interessant wären mal Beispiele mit Fireflies und solche Glasreflektionen, ob es möglich ist, die Glasreflektionen zu erhalten und die Fireflies zu unterdrücken.

        animelix; ich weiß du wolltest die Unterschiede zwischen Branched/ - Path Tracking zeigen.

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        • #6
          Wenn man das clamping ganz ausschaltet hat man schon ne menge noise
          auch hier unterscheidet sich branched von pathtracing (beides ~500 samples)
          Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht

Name: Clamping_2.jpg
Ansichten: 1
Größe: 83,9 KB
ID: 11276

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          • #7
            Es gibt seit geraumer Zeit noch mehr Renderzeit einzusparen, indem man das GPU-Rendern mit der CPU koppelt, das muss man in dein Programm-Einstellungen unter dem Reiter System entsprechend einstellen, hier kann man CUDA neben GPU nun auch CPU zusätzlich aktivieren.

            Wenn man das aktiviert hat ist es sehr wichtig das man die Tiles (Render-Kacheln) Werte ändert, für reines GPU-Rendern sind hier große Werte normal z.B. 240 x 216 bei Full-HD, nutzt man aber nun die CPU zusätzlich dann sollte der Wert 32 X 32 betragen.

            Das ganze findet man bei den Render-Einstellungen "Performance"

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            • animelix
              animelix kommentierte
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              ist das mittlerweile auch in der offiziellen version oder nur in den experimental?

          • #8
            Was beeinflusst ein Objekt mit Alphakanal eigentlich mehr?
            Die Sampel-zahl oder bei Light Paths "Transparency" Max; x, Min; x?
            Kann in Shepit auch ein fehler dadurch entstehen, das man bei Film, bei "Transparent" den Haken ausversehen gesetzt hat?
            Teile vom Bild sind Komplet schwarz.
            Ich habe das Gefühl, das viele Objekte mit Alphakanal, rechenintensiver sind.
            Was das mi und das max betrifft,... woher weiß Blender, ob eher mehr strahlen durchgehen sollen oder wenige oder macht das das zufällig?

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            • Hero
              Hero kommentierte
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              Du stellst schon wieder Fragen, die du leicht mit Ausprobieren selbst beantworten könntest. Die Sheep-It-Frage kannst du doch ausprobieren oder in der Sheep-It-Gruppe bzw. bei Sheep It stellen.

            • Kia
              Kia kommentierte
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              Sorry. Tut mir leid.

          • #9
            die Light-path einstellung ist schon fundamental, max 8 bedeutet das das 9. face hintereinander nicht mehr durchsichtig ist. Die einstellung für minimum wird /ist in den experimental builds abgeschafft. Berechnen tut das Blender automatisch, aber nicht zufällig.
            Viele Flächen mit transparenz brauchen viele lightpath und darum kann das sehr rechenintensiev werden. z.b. ein Baum mit Blättern mit alpha-kanal braucht einen hohen lightpath-wert.
            Ob im gerenderten Bild mit Film: 'transparent' die Teile schwarz oder weiß oder transparent dargestellt werden hängt vom Bild-container/format ab. jpg hat normalerweise keinen Alpha-kanal.
            In Videos kann quicktime einen alphakanal mitrendern. In Photoshop wird ein Bild mit transparenz als jpg mit weissem Hintergrund ausgegeben, in Blender mit schwarzen Hintergrund. Avi-files gehen nach Anwendung ebenfalls unterschiedlich mit alphakanälen um.

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            • Kia
              Kia kommentierte
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              Dankeschön
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