用于在 Octane 上更快渲染的路径跟踪优化(1)

今天，这篇文章的主要目的是查看路径跟踪内核设置，并了解如何调整它们以加快渲染和迭代时间。本指南是使用Octane的Cinema 4D版本编写的，但无论您使用什么DCC（或独立的，就此而言），设置都应该相同。

整体路径追踪工作流程

步骤1.设置：切换到Pathtracing。从一个好的自定义预设开始。低样本（128 或 256）、高深度反弹（16/16/8）、低 GI 钳位（16）、没有像降噪器这样的花哨的后期制作东西，其他一切都是默认的。

步骤2.构建：将您的场景组合在一起——在大多数情况下保持Live Viewer 关闭，时不时地取消暂停以查看您在做什么。

步骤3. 粗略通道：一旦场景几乎就位并且您知道要使用哪种照明和材料，请调整内核设置。稍微提高样本以更好地了解场景的外观，降低深度反弹，直到它开始影响反射/折射/sss，调整GI钳位（看看您是否可以使用1或2）。如果您的场景很复杂并且您只想研究设置对一个区域的影响，请在特定区域使用渲染区域。在这一点上，您的图像应该看起来像您想要的那样，同时仍然在合理的时间内渲染，但它可能仍然有噪点。

步骤4.调整：如果有未解决的奇怪工件问题，请检查本文档的其他调整设置部分，看看是否有特定设置需要调整。

步骤5.使用AI作弊：尝试使用降噪器和/或上采样器——确保您有足够的样本来创建足够的数据以使其正常工作。根据您的场景，它可能有帮助，也可能无济于事。如果需要，也可以开始添加后期效果，例如Bloom/Glare。

步骤6.细化和完成：慢慢地提高样本（如果降噪器和/或上采样器正在做一个很好的工作或者降低），直到找到你满意的图像质量和速度的平衡。如果您有动画，请花更多时间精炼——您敲掉的每一秒都会乘以您必须渲染的帧数。如果你在做一个静止的，不要太担心-只是进入球场，可能会在样本上超调，因为它需要再花一分钟的时间来节省 10 秒的渲染时间，这是不值得的它。

内核

内核是Octane用来渲染场景的方法。在撰写本文时，主要有3个——直接光照、路径追踪和 PMC。还有信息通道（颜色、Alpha 等），主要用于可能需要自己编写的合成。我们将在本指南中关注路径跟踪。很酷的是，许多路径跟踪设置也在直接照明和PMC中，并且以类似的方式工作，因此这将使您在以后看到需要时更容易选择它们。

您可以在设置（内核部分顶部的浅灰色条实际上是一个下拉列表）或实时查看器（右侧的下拉列表，通常表示DL或PT）中切换内核。

内核设置

让我们把它们分成三组。首先是任何场景中真正重要的（最大样本、深度、GI 钳位）。这些都有最详细的解释。接下来是其他调整设置部分中的辅助设置，仅适用于某些场景（光线epsilon、相干比等）。最后有一组我们不打算介绍的设置，它们不直接适用于渲染速度/质量（AO距离、灯光ID 等）。

最大样本

就质量与速度而言，最大样本数可能是最重要的设置。示例是创建图像信息的绘图过程。如果你把它想象成一幅传统的铅笔画，第一遍将是一组超级快速、粗略的草图，几乎只是定义了构图中物体的形状和位置。你也许能看出这幅画是什么，但它看起来不会很好。该更通过艺术家做的更明确的图像获取，但时间越长。经过几百次后，绘图将开始看起来像照片般真实。样品的想法相同。

所需的样本数量完全取决于您要求GPU执行的计算数量和类型，以及您个人对噪声的容忍度。回到我们的铅笔画，如果艺术家在光线均匀的房间里画一个简单的盒子，她可能不需要在每次通过时花费太多时间，或者在它看起来很棒之前花费太多时间。如果她在雨中的夜晚俯视涩谷十字路口，需要一分钟才能让它看起来逼真。

类似地，如果您有几个物体的简单材料仅由HDRI照亮，您甚至可以使用4或16个样本，而且看起来不错，而且可能只需要几秒钟。如果您有一个包含大量散射或色散玻璃以及复杂照明的大型场景，您可能会查看数千个样本，每个样本都需要花费几秒钟的时间来计算。与简单场景中的8192个样本相比，这个复杂场景中的 256 个样本总体上需要更长的时间来渲染。重点是，不要挂在数字上——它只与您正在处理的特定场景有关。

最大样本的默认数量为16,000。对于一般用途，您很少需要那么多，这会使事情变得非常缓慢。这里的想法是，您可以在Live Viewer中观察样本数量的增加，并在看起来足够好时决定在哪里停止它。问题是，如果在渲染到图片查看器之前不更改它，那么当几百个样本就足够时，它将渲染所有16,000个样本。它只会不断完善和完善图像，直到它不会对您的眼睛产生影响很久之后。一个半小时后，您会开始想知道为什么人们对GPU渲染赞不绝口。

更好的策略是在流程开始时将样本设置得较低，这样您就可以充分了解场景的进展情况。然后更改对您需要的样本数量有很大影响的所有其他设置，然后返回样本并提高它们直到场景看起来足够好。

漫反射深度

漫反射、镜面反射和散射深度与光线在物体内部或反射的次数有关。这些会显着影响渲染的外观和速度。在开始时将这些数字保持得太高实际上是一个很好的策略，然后随着您的场景变得更加完整而降低它们，因为如果它们太低，它们可以完全改变您的场景的外观，这可能会导致数小时当您真正需要做的只是增加这些滑块之一时，尝试调整材质或照明以改善渲染。

漫反射深度在大多数情况下，一旦超过4，就不会对质量产生太大影响。变化是微妙的，渲染时间可以加起来。Octane将其默认为16，这对于大多数情况来说通常太高了。一旦您的场景相当完整，您通常可以将其降低到4左右，以减少渲染时间。

一个显着的例外是，如果漫透射材质中有散射类型的介质（常规散射或随机游走）。突然，漫反射深度对渲染时间和图像外观产生了重大影响。这仍然是我们在这里讨论的漫反射深度——还有我们将在稍后讨论的散射深度。现在，只需在不影响您所追求的外观的情况下，尽可能降低所有这些数字。

镜面深度

这个控制从或通过镜面反射类型材料反射的光量。这确实会影响图像的外观，特别是如果您有很多东西相互反射或有很多重叠的玻璃。如果这个数字不够高，第4、第5、第6等级别的反射最终会被涂黑。

正如您在上面看到的，一次反弹，几乎所有的反射都被遮住了。有两个，其中大部分是。到4时，它可能看起来可以接受，而在8及以上时，它看起来很棒。从8开始 - 如果被遮住的反射很明显，请开始启动它。如果它看起来不错，开始降低它，直到它没有，这是你的门槛（直到你添加更多的东西来反映）。

由于透射材料（如玻璃）的折射，即使8次和16次反弹之间的外观也存在相当大的差异。在这种情况下，8几乎不可用。如果您的场景中有大量玻璃碎片，您甚至可以超过16（您可能需要）。

散射深度

顾名思义，当您在材质或雾体积中使用散射介质时，您会遇到这种情况。如果您没有散射或雾，它不会影响场景，因此在这种情况下您可以将其保留为默认值，并且不会增加任何额外时间。

此处1和2之间的差异非常明显——没有多少蓝色通过。只有当你达到4时，它才开始看起来非常好。8稍微好一点——对于静止图像可能值得渲染，可能不适用于动画。

GI Clamp

GI代表Global Illumination ，它再次指的是场景周围有多少光反射。这个是非常技术性的，但是1,000,000 的默认设置通常太高了，它会对渲染速度产生相当大的影响。通常情况下，您可以使用1（是的，1）的值，但有时您必须上升一点，但通常不会高于32。

如您所见，当GI Clamp处于默认值100万时，这个场景中确实很嘈杂，但是当您将其减少到合理数字的范围时，它会变得越来越好，直到它在1时非常干净（使用相同数量的样本！）。对于这个特定场景，100-1,000,000之间的值看起来大致相同。

那么为什么它不总是设置为1？好吧，因为某些效果——尤其是那些有很多次要光反射的效果——当它设置得太低时会受到很大影响。

这是仅GI Clamp 对 Scattering Medium材质的效果，其中光线在对象内部反弹。它在低于8时损失了很多，但是在这个场景中，8和100万之间的差异几乎没有。作为一般规则，在 16 处启动 GI Clamp，然后几乎总是将其调低，尤其是当您看到大量斑点噪声时。如果您要进行大量散射或折射，那么将其提高到 32左右是否有助于改善外观，然后只需使用不同的方法（热像素去除或降噪器）来解决由此引入的噪声，这将是值得的.

热像素去除

（相机成像器设置>成像器选项卡）：萤火虫或热像素在渲染引擎中很常见。幸运的是，有几种方法可以在Octane中修复它们。GI Clamp通常是最大的罪犯，所以这总是首先要尝试的。有时降噪器会处理GI夹没有捕捉到的那些。如果室内有大量的小灯或靠近天花板的灯，那么可以尝试使用AI灯。

然后是热像素去除。这是一种后期制作效果，这就是为什么它位于Camera Imager设置而不是内核设置中的原因。处理速度很快，您无需重新渲染即可查看结果，这两种方式总是受欢迎的。由于某种原因，此滑块从1开始，向下滑动以移除热点像素。如果你调得太低，这也会破坏细节，所以要小心。

结论

今天的路径跟踪优化主题的第 1 部分到此结束。希望通过这些基本信息，您可以大致了解并更好地了解 Octane for Cinema 4D 上的路径跟踪优化指南。并且不要忘记继续关注我们的第二部分，其中将介绍与人工智能相关的内容 -相机成像器设置。