در این هفته با سه مطلب نسبتا بلند و یک موشن گرافیک زیبا در خدمت شما عزیزان هستیم. ابتدا به نسخه ی جدید Vue و قابلیت های جدید آن می پردازیم، سپس به سراغ آپدیت جدید افتر افکت می رویم، بعد از آن موشن گرافیک زیای نایک را با هم میبینیم و در آخر با مطلب طولانی به داخل موتور های رندر سفری می کنیم و سعی می کنیم درک کنیم که تفاوت موتور رندر Path tracing و Ray tracing در چیست ؟
نسخه ی جدید Vue
شرکت E-on نسخه ی 2016 نرم افزار های Vue Infinite و Vue xStream را منتشر کرد. نسخه ی آخر این نرم افزار که برای خلق مناظر طبیعی به صورت دیجیتالی استفاده می شود، رندر بر پایه ی GPU، لند اسکیپ های مختلف، و ردیفی از قابلیت های جدید برای اکسپورت را در اختیار کاربر قرار می دهد. کاربران Vue xStream همچنین قابلیت تبدیل Vue asset ها را به فرمت بومی نرم افزار سه بعدی کهVueبه آن متصل می شود می یابند. بنابراین این کاربران می توانند این asset ها را با موتور های رندر دیگر نیز رندر بگیرند.
مشخصات
مدت زمان : 1 دقیقه و 4 ثانیه
زبان : انگلیسی
کیفیت : 720p - HD
حجم : 9 مگابایت
این آپدیت اولین آپدیت Vue بعد از خریده شدن شرکت E-on توسط Bentley Systems می باشد. آخرین آپدیت این نرم افزار به 18 ماه پیش باز می گردد.
موتور رندر جدید بر پایه ی GPU برای داشتن پیش نمایش لحظه ای در ویوپرت
یکی از قابلیت های کلیدی اضافه شده به خط تولید محصولات VuE 2016 موتور رندر جدید ترکیبی CPU/GPU است بر اساس سیستم Path tracing کار می کند.
این موتور رندر جدید در وهله ی اول برای یک داشتن یک ویوپورت سریع و آنی طراحی شده است، اگرچه در ویدئوی بالا نشان داده شده است که از همین موتور رندر برای گرفتن رندر نهایی و با کیفیت با زیاد کردن سمپل های رندر نیز استفاده می شود. البته در حال حاضر قابلیت های بسیاری در این موتور رندر پشتیبانی نمی شود که از مهم ترین آنها می توان به متریال های رویه ای (Procedural)، ولومتریک، ابر ها و رندر مولتی پس ها اشاره کرد.
لند اسکیپ های مختلف: رندر سریعتر و قابل کنترل تر
مشخصات
مدت زمان : 1 دقیقه و 21 ثانیه
زبان : انگلیسی
کیفیت : 720p - HD
حجم : 9 مگابایت
آپدیت جدید قابلیت لند اسکیپ های پارامتریک را نیز معرفی می کند. همانند زمین های رویه ای حال حاضر Vue، این سیستم لند اسکیپ جدید نیز بر اساس نمودار توابع عمل می کند. اما به این صورت که بر روی یک Grid با رزولوشن ثابت Bake شده.
بر طبق گفته های E-on، این سیستم لند اسکیپ جدید افزودن افکت هایی را ممکن می کند که "پیش از این رسیدن به آنها غیر ممکن بوده است، از جمله شبیه سازی های هیدرولوژیکی و حرارتی." همچنین برای رندر گرفتن نیز سریع تر عمل می کنند. این لند اسکیپ های جدید کنترل های اختصاصی خود را دارا هستند که از جمله ی آنها می توان به نه حالت پیشفرض برای فرسایش، کنترل شیب زمین و ... اشاره کرد. تمام پارامتر های موجود برای کنترل شکل لنداسکیپ کاملا قابل انیمیت کردن هستند.
بهبود های EcoSystems و سیستم Instancing (کلون گرفتن)
مشخصات
مدت زمان : 1 دقیقه و 2 ثانیه
زبان : انگلیسی
کیفیت : 720p - HD
حجم : 7 مگابایت
EcoSystems و سیستم Instancing نیز آپدیت جدیدی را دریافت کرده اند و به قابلیت شلوغ کردن صحنه ها(populate) بوسیله ی چندین لایه ی اکوسیستمی مجهز شده اند. علاوه بر این می توان این قابلیت Population را بر روی براش های جداگانه ای سیو کرد که EcoPainter نامیده می شوند و به کاربر این امکان را می دهند تا به جای پینت کردن هر آبجکت یا گیاه به صورت تکی گروه های قابل تنظیم و شخصی سازی شده ای بسازد و آنها را به صورت گروهی داخل صحنه پینت کند.
نسخه ی جدید با 12، EcoPainter آماده عرضه می شود و 20 افکتور مختلف نیز برای این براش ها وجود دارد. نسخه ی جدید Vue از قابلیت Preset Variation که در نرم افزار دیگر شرکت E-on با نام Planet Factory معرفی شد نیز پشتیبانی می کند. این قابلیت به کاربر این امکان را می دهد تا کلون هایی از گیاه اصلی با تغییرات اندک بسازیم. برای مثال گوناگونی در رنگ گل ها.
قابلیت های بیشتر در اکسپورت کردن
مشخصات
مدت زمان : 1 دقیقه و 21 ثانیه
زبان : انگلیسی
کیفیت : 720p - HD
حجم : 11 مگابایت
عملکرد گزینه ی اکسپورت نیز بیش از پیش توسعه یافته است، بخصوص در Vue xStream. علاوه بر قابلیت اکسپورت کردن هر شئ موجود در صحنه به صورت جداگانه، حال کاربران xStream می توانند کل صحنه را بخ صورت یک فایل Fbx یا Alembic اکسپورت کنند. همچنین یک پریویو بر اساس OpenGL نیز در نرم افزار قرار گرفته است تا کاربر بتواند حدودا ظاهر کلی صحنه ی اکسپورت شده را در نرم افزار های دیگر ببیند.
بهبود های رابط کاربری
هر دو نسخه ی نرم افزار بهبود هایی در رابط کاربری و Workflow داشته اند. تغییرات کلیدی شامل قابلیت شخصی سازی رابط کاربری استاندارد Vue به شکل دلخواه و همچنین امکان ذخیره ی پیش نمایش صحنه در طول رندر می باشد که در ویدئوی بالا قابل مشاهده است.
قیمت و تاریخ عرضه
هر دو نسخه ی نرم افزار در حال حاضر برای ویندوز 7 به بالا و مک در دسترس می باشند. همچنین Vue xStream قابلیت انتقال صحنه ها به نرم افزار های 3ds Max، Cinema 4d، LightWave، Maya و Softimage را دارد. قیمت نسخه های جدید Vue نیز 1295$ برای نسخه ی Infinite و 1695$ برای نسخه ی xStream می باشد.
After Effects 2017 منتشر شد
مشخصات
مدت زمان : 1 دقیقه و 47 ثانیه
زبان : انگلیسی
کیفیت : 720p - HD
حجم : 7 مگابایت
نسخه ی جدید نرم افزار افتر افکت با قابلیت های جدیدی همچون استفاده از رندرر استاندارد سینما فوردی به صورت مستقیم داخل خود نرم افزار به علاوه ی تعداد زیادی از افکت های گوناگون به روز رسانی شد. همچنین با ارائه ی نسخه ی جدید قابلیتی با نام Team Projects نیز معرفی شد. Team Projects یک سرویس آنلاین می باشد که به کاربر امکان همکاری در یک پروژه ی مشترک افتر افکت را می دهد.
رندر سه بعدی به طور مستقیم، بهبودهای نرم افزاری به کمک GPU
قابلیت جدید دیگر امکان استفاده از موتور رندر استاندارد سینما فوردی به طور مستقیم در خود افتر افکت است. تغییرات اساسی و بازنویسی هسته ی اصلی نرم افزار که از سال 2015 آغاز شد و در برخی نسخه ها مشکلات عجیبی را نیز پیش آورد همچنان ادامه دارد. بر طبق گفته هایAdobe ، بهبود هایی که به واسطه ی بهره گیری از GPU صورت گرفته استبه این معنیست که "بیشتر فوتیج های ویدئویی حالا قبل از اعمال شدن افکت ها به صورت Real-Time قابل پخش شدن خواهند بود، و لازم نیست تا برای Cache شدن فوتیج صبر کنیم."
قابلیت Team Projects، سرویس آنلاینی برای مشارکت دست جمعی در پروژه ها
مشخصات
مدت زمان : 2 دقیقه و 34 ثانیه
زبان : انگلیسی
کیفیت : 720p - HD
حجم : 9 مگابایت
همانطور که در ویدئوی بالا می بینیم، با استفاده از این قابلیت، کاربران برنامه های After Effects، Premier Pro و Audition می توانند بر روی پروژه های مشترک کار کنند. به جای ایجاد کردن سه فایل پروژه برای سه برنامه ی جداگانه، هر برنامه می تواند به یک تک پروژه دسترسی داشته باشد.
در آخر هم با ویدئوی معرفی قابلیت های جدید افتر افکت 2017 این مطلب را به پایان می بریم:
مشخصات
مدت زمان : 1 دقیقه و 22 ثانیه
زبان : انگلیسی
کیفیت : 480p - SD
حجم : 3 مگابایت
ویدئوی هفته
این هفته در بخش ویدئو ها موشن گرافیک زیبای نایک را داریم که توسط شرکت Aixsponza ساخته شده است. با هم به تماشای این کار زیبا بنشینیم.
مشخصات
مدت زمان : 1 دقیقه و 1 ثانیه
کیفیت : 1080p - Full HD
حجم : 32 مگابایت
مقاله ی طولانی این هفته - تفاوت موتور های رندر Path tracing و Ray tracing
خب یکی از واژه هایی که شاید خیلی از هنرمندان سه بعدی ما باهاش آشنایی نداشته باشند همین مفهوم Path tracing و Ray tracing است که معمولا در کنار نام هر موتور رندر وجود دارد و به نوعی طرز کار آن موتور رندر را توضیح می دهد. در این مقاله به زبان ساده فرق این دو سیستم محاسباتی رندر گفته شده است.
هر دو سیستم Path و Ray tracing دقیقا برعکس آن چیزی که شما انتظارش را دارید کار می کنند: اشعه های نوری از دوربین به سمت منابع نوری شلیک می شوند. دلیلش این است که، اگر اشعه های نوری را از منابع نوری شلیک کنیم، تعداد زیادی از آن اشعه ها هرگز توسط دوربین دیده نخواهند شد - به سمت نیستی منتشر می شوند، یا در جهت برعکس دوربین. به یاد داشته باشید، حتی در دنیای واقعی هم، تنها می توانیم اشعه هایی را ببینیم که به چشممان برخورد می کنند. پس در CG، ما فقط نیاز داریم آن اشعه های نوری ای را محاسبه کنیم که از پیکسل هایی عبور می کنند که تصویر نهایی را خواهند ساخت: تا به اینجای کار هر دو متود رندرینگ گفته شده از همین شیوه استفاده می کنند تا زمان رندر را کاهش دهند.
کیفیت نهایی رندر، بر اساس سمپل هایی که به ازای هر پیکسل به وجود آمده است مشخص می شود. هر چه تعداد سمپل های به ازای هر پیکسل بیشتر باشد، تصویر نهایی نیز لطیف تر خواهد بود - پس وقتی برای مثال وقتی حالت رندر را بر روی پراگرسیو قرار دهیم، موتور رندر اشعه های نوری بیشتر و بیشتری اضافه می کند تا مقادی رنگی دقیقتری را تحویل دهد. این اتفاق را به طور بصری می توان مشاهده کرد، به این صورت که هر چه به رندر زمان بیشتری بدهیم نویز های موجود در تصویر کمتر و کمتر خواهند شد.
تفاوت اصلی این دو متود در شیوه ی محاسبه ی مقادیر نور نهفته است. قبلا هم گفتم که هر دو متود Ray و Path tracing، اشعه های نوری را از موقعیت دوربین به صحنه منتشر می کنند.
در رندر Path tracer، اشعه های نوری را مانند یک توپ در نظر بگیرید که با برخورد به سطوح به اینور و آنور جهش می کند. اشعه ها در طول صحنه جهش می کنند (این جهش خوردن ها به صورت مقادیر جهتی رندوم محاسبه می شوند، در واقع اشعه ی نوری اولیه با هر نقطه ای بر خورد کند از آنجا در جهتی رندوم اشعه یا اشعه های دیگری شلیک می شوند)، و در طول این جهش ها تمام مقادیری را که برای حل کردن معادله ی این رندر نیاز دارند پیدا می کنند. برای مثال اشعه ها به یک توپ آبی (رنگ سطح)، با رفلکت بالا (انرژی اشعه ی نوری بعد از برخورد به سطح) به همراه کمی نا همواری در سطح جسم (رفلکشن و رفرکشن) برخورد می کنند.
همینطور که به جست خوردن در طول صحنه ادامه می دهد، ممکن است خم شود یا به تعداد بیشتری اشعه ی نوری تقسیم شود که این به جنس متریالی که با آن برخورد می کند بستگی دارد (شیشه، الماس و . . .). آن اشعه ها هم همچنین شروع به جهش خوردن می کنند و همان عملکرد را از خود بروز می دهند. در نهایت تمام این اشعه ها به یک منبع نوری برخورد می کنند و به این ترتیب آخرین قطعه از معمای رندرینگ ما تکمیل می شود: مقدار اولیه ی انرژی. معادله کامل شده است و حالا کامپیوتر شروع به رندر کردن رنگ نهایی هر پیکسل بر اساس جمع کل معادله ی محاسبه شده می کند. این قضیه انتگرال نامیده می شود، که نامی فانتزی است که در ریاضیات برای گفتن این جمله انتخاب شده است "ما همه ی این چیز ها را با هم جمه می زنیم."
برای سریع تر کردن عملیات، این جهش ها را می توان با راهکاری بهینه تر کرد. بوسیله ی شلیک خطی از اشعه ها از هر نقطه ی برخورد به سمت منبع نوری - بدین وسیله زمان رندر کاهش میابد، زیرا اگر اشعه ی نوری با منبع بر خورد کند دیگر نیاز نیست تا در تمام صحنه به جهش خوردن بپردازد.
خب این Path tracing بود. حالا چه چیزی سیستم Ray tracing را متفاوت می کند؟ یکی از اولین چیز ها این است که اشعه های نوری در واقع به طور فیزیکی جهش نمی کنند. اشعه های نوری از دوربین به سمت صحنه شلیک می شوند، اما جایی که اشعه های نوری با هم تقاطع دارند چندین اشعه ی نوری را به سمت منابع نوری صحنه شلیک می کنند و سپس مقادیر پیکسل مورد نظر را بر اساس خواص متریال آبجکت و مقدار نوری که آن پیکسل از تمام منابع نوری داخل صحنه دریافت می کند محاسبه می شود. این یعنی Ray tracing تنها می تواند نورپردازی مستقیم را محاسبه کند. هر نوع محاسبه ی افکت دیگری، مانند Caustic ها یه Global illumination در یک معادله ی جداگانه و غیر فیزیکی محاسبه می شوند.
وقتی یک Path tracer مقادیر Global illumination را محاسبه می کند، این مقدار Gi در واقع بر اساس جهش های نوری واقعی محاسبه می شوند. در Ray tracing، این فرآیند یک انتگرال (جمع کردن) بهینه شده ی جداگانه است که با تمام نورپردازی های مستقیم داخل صحنه جمه می شود و بر روی تمام پیکسل های موجود در صحنه اعمال می شود(علاوه بر نورپردازی مستقیم اعمال شده). به طور خلاصه، این یک سیستم بسیار موثر است، یک میانبر زیبا.
نمی توان گفت ray tracing لزوما نسبت به path tracing بدتر یا بهتر است. هر دو سیستمی جداگانه برای انجام دادن کار ها دارند. Ray tracing یک روش کارآمد برای رندرینگ است و به همین دلیل در صنعت VFX به وفور استفاده می شود. این روش فرایند رندرینگ را ساده می کند و کامپیوتر مجبور نیست روز ها با خودش کلنجار رود تا با محاسبه ی چندین جهش برای هر آشعه ی نور یک رندر زیبا به ما تحویل دهد.
به طور خلاصه، سیستم Path tracing به واقعیت نزدیک تر است، "کار-بیهوده" برای محاسبه ی یک معادله ی نورپردازی. Ray tracing سریعتر است و "بهینه" تر. اما مجبور است تا از میانبر ها استفاده کند (Global illumination/caustics) که مشخصا Path tracing به آن نیاز ندارد. در آخر، ممکن است هر روش در برنامه های مختلف موثر تر واقع شود.
دیدگاه خود را بنویسید