Mentalray 3.13的新功能

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mentalray313

Mental ray雖然現在並沒有Bundle在Maya銷售的包裝裡,在Maya 2016版本使用的是mentalray 3.13的版本,這個版本與之前的3.12版本也有許多的改進,包含新的GI(Global illumination)模式,MDL的支援,iRay 4的核心等等。Autodesk也針對Maya用戶提供Mentalray for maya 2016免費版本的下載,這次最大的改動就是LPE(Light Path Expression)的支援,可以在frame buffer裡描述輸出的ray類型,來過濾出需要的GI結果的影像圖層,提供合成軟體更多的調整與變化。

Light Importance Sampling by Default
mental ray將光源重點採樣(Light Importance Sampling, LIS)預設是開啟的,特別是在現今複雜的燈光設置,包含發光物件,多種光源,提供了顯著的速度與品質提升,加入新的偵測方式,可以自動確定場景中的光源在物理特性上是合理並可以受益於重點取樣(importance sampling)。這樣一來,傳統理想光源與簡單的燈光設置,就可以被偵測出來單獨處理。像是被排除在重點取樣(importance sampling)外來保持整體算圖的效益,自定義的Light Shader如果遵循著物理特性的發散(emission)與分佈(distribution)規則,完全支援與內建重點取樣(importance sampling)。

當Light Importance Sampling(LIS)開啟時,進一步最佳化了算圖引擎核心的可能是使用BRDF為主的材質,稱為多重重點採樣(Multiple Importance Sampling, MIS)。預先知道燈光與材質的特性,讓算圖引擎做更聰明取樣的策略與需要的shading call(著色需求),減少噪點(Noise)與算圖時間與更多的可能性。多重重點採樣(Multiple Importance Sampling, MIS)在目前預設是關閉的,必須使用String Option來開啟獲控制該功能

New Support for MDL Materials
新的3.13支援Nvidia的MDL(Material Definition Language)的封裝材質,利用MDL可以在不同的renderer使用共同的描述BRDF物理材質的界面,包含Nvidia的iray。

New Global Illumination “Next” (Prototype)
之前在3.12版本已經有GPU GI的prototype了,但是3.13提供了新的Global Illumination的引擎來更有效的計算間接照明,而且沒有之前GPU GI的限制,並且支援Motion Blur,Len Distortion,depth-of-field,volume effects,還有subsurface scattering,包含了傳統FG(Final Gathering)間接照明的所有功能,像是color bleed,diffuse與diffuse間的反彈穿過透明物件,或是反射裡,但是焦散(Caustics)還無法處理,著重在傳統GI的實作。新的引擎利用沒有任何cache的brute-force演算法,來在靜態或動態的影像裡保證一致的品質,這也讓它使用起來更容易。
新的Global Illumination引擎在3.13版本中還是prototype,並持續在開發中,未來計畫將往GPU發展,必須使用String Option來開啟獲控制該功能。

Native Ambient Occlusion Pass, GPU Accelerated
新的內建GPU加速的Ambient Occlusion,只要使用Ambient Occlusion Pass,就會自動使用GPU作加速運算,必須使用String Option來開啟獲控制該功能。
mental ray – In the Lab: GPU AO

iray 4
3.13內建iray的版本為4.0,該版本支援大部分的Nvidia新的GPU架構,同時也保留了舊的幾代GPU的兼容度,這個版本的iray還採用了最新的CUDA來讓在運行時可以獲得最佳的效能,iray的rendering核心也進一步對於多GPU與CPU的配置做了最佳化。

Native UV Tiling
3.13版本提供了新的UV Tiling的Shader,稱為mib_tiled_texture,可以對各種貼圖檔做自動的索引的轉換,像是UDIM的貼圖索引模式。

“Deep” Data
3.13版本支援新的Deep Data,並支援輸出到OpenEXR的檔案中,如果在framebuffer上開啟deep的選項,圖像資料就會以DeepTile的形式儲存到EXR的檔案中,儲存在沿著Z軸上的Pixel color資訊,可以減少在同一次renderer儲存deep資訊與傳統Pixel資料到不同的framebuffer裡。

OpenEXR 2.2 Support
3.13版本內建版本2.2的OpenEXR,新增了低失真的壓縮模式,稱為dwaa與dwab(應該是與Dreamwork協同開發的壓縮格式,詳細請看這篇),壓縮比可以從45到2000,來讓高影像品質影像檔有最小的檔案容量。

New Alembic Features
Mentalray提供Alembic Shader(abcimport)讓mentalray可以讀取Alembic的Achive檔案,這個shader已經更新到最新的版本並提供新功能,支援從Alembic檔案格式裡的ICurve轉換為mental ray “hair”,現在支援linear segments 與包含uniform knot vector的cubic curves,並支援自定義的polymesh的vertex data,材質可以獲取這些資訊做特殊的效果。

abcimport shader 支援 hair import

abcimport shader 支援 hair import

Improved Human Hair Shader
之前版本加入了Hair Shader支援,現在加入了對間接照明(indirect lighting)影響,新的參數可以調整tube著色的結果,與color noise的影響。預設是這兩個參數是關閉的,增強了在遠處render時的效能與算圖結果。新的Layering shader的Package裡新增一個BSDF的hair shader,支援LPE((Light Path Expressions)render pass的新功能。

Improved Layering Shaders
Layering shader現在增加了新功能LPE(Light Path Expressions),在mentalray的framebuffer上加入了新的動態字串屬性(dynamic string attribute)LPE,相較於framebuffer的更名,影響的是最終layer名稱的影像檔案。

Light Path Expressions and Compositing Elements

新的LPE expressions已增加diffuse, glossy, 與specular reflection的transmitted,新的預設preset phenomena也已建立,包含在layering_phen.mi這個檔案裡,例如一個給寫實頭髮的shading的phenomenon被Marschner hair shading model所啟發,並使用layering node建立,稱為mila_layer_hair,所需要的hair utility shader都包含在layering的package裡

Custom Color Profiles
mental ray加入了Custom Color Profiles,開啟色彩管理(color management)的流程給第三方(third-party)開發者,與整合者(integrators),新的可程式化色彩轉換shader類型已經推出,可以在mental ray既有的色彩機制得到更好的控制。現有.mi的scene syntax裡在texture與framebuffer的color profile將不受影響,但是可以簡單的引用新的供應商的profile的名稱。

mental ray Dynamic Library
新的mental ray提供動態的library,而不是內置到應用程序或外掛(plug-ins)裡的不可分的組件,第三方(Third-party)供應商可以保證透過新的驗證機制載入相容或認證過的mental ray library。

新的交付(delivery)模式允許隨時更新mental ray核心,獨立於主應用程式的更新。它具有其他好處,像是避免像zlib的共同依賴的symbol或版本的衝突,與可能在mental ray與應用程式之間使用不同編譯器版本與設定。

相關網頁
What’s new in Mentalray 3.13 on Autodesk website

indigo

電腦動畫工作者,在業界打混十餘年,喜好SGI骨董電腦,分享新技術,動畫流程開發。

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