Трассировка лучей, Fast GI и материалы в Blender EEVEE: руководство

В онлайн-руководстве Blender по EEVEE описано, как работают трассировка лучей, Fast GI и настройки материалов. В руководстве указаны панели Render › Raytracing и Properties › Material. В этой статье параметры рассматриваются применительно к архитектурной визуализации и интерьерным сценам. В руководстве не указана конкретная версия Blender, поэтому номер версии здесь не приводится.

1. Выбирайте метод трассировки лучей с учётом сцены

Трассировка лучей повышает точность непрямого освещения, вычисляя пересечения BSDF-лучей, отражённых от поверхностей, со сценой. Если её отключить, Blender переключится на более быстрый метод с предварительно отфильтрованными световыми пробниками. Такая альтернатива может оказаться стабильнее и эффективнее, когда точность изображения не является приоритетом.

1. Выберите подходящий вариант Method в панели Render › Raytracing.

2. Light Probe находит пересечения со сценой с помощью сферических и плоских световых пробников. Согласно руководству, это метод с наименьшими затратами на трассировку, однако он требует вручную размещать пробники.

3. Screen-Trace трассирует лучи по буферу глубины экрана. Если луч выходит за пределы области просмотра, метод переключается на световые пробники. Поэтому отражения, для которых нужна невидимая на экране геометрия, не всегда удаётся отследить.

При проверке стекла, блестящей мебели или полированного пола в архитектурных интерьерах не стоит считать один метод безусловно «лучше» другого. Учитывайте потребность в отражениях в видимой области, расположение пробников в сцене и приоритет производительности.

2. Найдите баланс между разрешением и точностью экранной трассировки

Разрешение трассировки лучей определяет, с каким разрешением выполняются вычисления. Руководство отмечает, что более низкие значения ускоряют расчёты и уменьшают расход памяти, но результат может стать более размытым. Поэтому низкое разрешение удобно для работы над композицией и освещением, но в финальном изображении нужно проверить детализацию отражений.

При включённом Screen-Trace доступны дополнительные настройки трассировки:

• Повышение Precision может улучшить точность пересечений и уменьшить некоторые артефакты, но увеличивает нагрузку на производительность и сокращает дистанцию трассировки.

• Увеличение Thickness может уменьшить число пропущенных пересечений. Однако отражения могут стать длиннее, а изображение — мерцать. Низкие значения повышают точность пересечений, но увеличивают вероятность пропустить тонкие поверхности.

• Backface позволяет считать действительными лучи, попавшие в обратную сторону видимой геометрии. Включение этой опции может уменьшить утечки света при глобальном освещении в экранном пространстве.

• Radiance Scale задаёт примерный вклад лучей от обратных поверхностей в непрямое освещение. При уменьшении значения вклад снижается, при увеличении — растёт.

В руководстве не приводится универсальное «лучшее» значение для этих параметров. В сценах с тонкими переплётами, стеклянными панелями или плотной геометрией небольшие последовательные изменения помогут оценить влияние настройки на отражения и утечки света.

3. Управляйте шумом и затратами с помощью Fast GI

Fast GI Approximation использует приближённые вычисления вместо трассировки лучей для BSDF с высокой шероховатостью. Согласно руководству, этот метод может давать менее шумное изображение и эффективнее учитывать отражённый свет, чем отдельные лучи. Но это эффект экранного пространства, поэтому у него тоже есть связанные с этим ограничения.

Threshold определяет, до какого значения шероховатости BSDF будут использовать трассировку лучей. Поверхности с более высокой шероховатостью постепенно переходят на Fast GI; при значении 1 все поверхности используют трассировку лучей, а Fast GI отключается. Если Distance не равен нулю, параметр ограничивает максимальное расстояние до поверхностей, учитываемых во Fast GI. Меняя эти настройки, проверяйте и отражения, и непрямое освещение: оценка по одному тестовому кадру может не показать результат на разных поверхностях.

4. Толщина материала и распространённые ошибки

Параметр Properties › Material › Thickness приблизительно представляет внутреннюю структуру объекта без ресурсоёмких вычислений. EEVEE использует это значение для таких эффектов, как подповерхностное рассеивание, полупрозрачный BSDF и преломляющий BSDF. Если значение не подключено к выходу узла материала, по умолчанию используется толщина, основанная на наименьшем размере объекта. Значение 0 отключает приблизительную толщину, и объект считается одноинтерфейсным.

Для крупных или составных сеток, например растительности, иногда удобнее задавать толщину отдельных листьев или травинок, а не всего объекта. В руководстве также отмечено, что для большей точности толщину можно запечь в текстуры или специальные атрибуты. Параметр Thickness Mode управляет тем, как применяется это значение.

Распространённые ошибки:

• Повышать Precision, не учитывая нагрузку на производительность и сокращение дистанции трассировки.

• Слишком сильно увеличивать Thickness, не принимая во внимание, что отражения могут стать длиннее или начать мерцать.

• Предполагать, что экранная трассировка лучей всегда учитывает геометрию за пределами области просмотра.

• Использовать одно общее значение толщины для составной сетки растительности, не учитывая отдельное поведение листьев.

• Считать, что настройки материалов EEVEE поддерживают все функции Cycles. В руководстве отмечено, что оба движка используют одну систему узлов, но поддерживаются не все функции.

В архитектурной визуализации, дизайне интерьеров и archviz эти настройки особенно важны для отражающих поверхностей, стекла и сцен с большим количеством растительности. Команды, которым удобно вручную управлять световыми пробниками и которые хотят снизить затраты на трассировку, могут рассмотреть Light Probe. Тем, кому нужны отражения и непрямое освещение в экранном пространстве, стоит проверять Screen-Trace и варианты Fast GI отдельно для каждой сцены. В руководстве не указаны конкретная модель оборудования или пороговые требования, поэтому решение нужно проверять замерами на используемой сцене. Проверка описаний поведения материалов, специфичного для EEVEE, и примеров рендера перед сдачей также поможет снизить риск несовместимости.