Как уменьшить шум на рендере: советы опытных 3D артистов
Как уменьшить шум на рендере, чтобы сделать финальное изображение более качественным? Наши менторы из CGI School знают ответ на этот вопрос, поэтому продолжают делиться практическими советами, благодаря которым 3D художники могут улучшить качество рендера в 3D max. Сегодня эксперты наших курсов 3D max расскажут подробнее о том, как уменьшить шум на CG изображении.
В составе каждого рендера, кроме основной информации, есть шум. Это те точки, которые заметно выделяются от соседних по цвету или яркости. Когда шума мало, это незаметно, но когда его слишком много — это проблема, поскольку изображение выглядит недостаточно «чистым» и качественным. Именно поэтому стоит знать, как можно уменьшить шум на рендере.
У каждой системы рендера собственные параметры, прямо или косвенно влияющие на шум. Обычно вы выбираете их в настройках рендера еще до его начала. Мы рассмотрим настройки рендера на примере Corona и V-Ray, поскольку они самые известные и распространенные. И именно с ними чаще всего работают наши менторы.
Corona
Если открыть настройки рендера (кнопка F10), то на вкладке Scene мы можем выставить лимит рендера, чтобы получить определенную чистоту от шума. Значения шума Noise level limit в размере 2-2,5% достаточно для получения качественной картинки в большинстве случаев. Но для рендеров предметов на белом фоне желательно уменьшить это значение до 1%. Это важно, поскольку процент шума рассчитывается и усредняется для всей картинки вместе, в то же время фон может быть вообще бесшумным. В любом случае это только ориентировочные значения. Если картинка кажется недостаточно «чистой», вы можете уменьшить этот параметр до получения желаемого результата.
Дополнительно в настройках рендера можно включить денойз рендера. Это позволит частично почистить рендер от шума. В той же вкладке Scene, чуть ниже параметра Noise level limit, есть поле Denoising. В выпадающем списке можно выбрать метод денойза и указать, насколько сильно он будет срабатывать. В зависимости от метода мы будем видеть результат его работы либо сразу во время рендера, либо в конце, когда рендер закончится. Также разные типы денойза для учета используют мощности процессора или видеокарты. Это тоже следует учитывать. На официальном сайте Corona есть интересная статья об особенностях каждого из них.
Сразу предупреждаем: не надейтесь только на денойз, если нужно уменьшить шум на рендере. Согласны, это хороший инструмент для улучшения картинки, но не для ее создания. Если результат очень зашумлен, денойзер может слишком сильно размывать изображение, чтобы убрать шум на 3D изображении.
Постобработка в Corona Renderer. 3ds Max
Раньше, чтобы сделать сцену эффектной, сочной и красивой, нельзя было обойтись без Photoshop. Даже сейчас многим сценам необходима цветокоррекция, доработка теней, экспозиции. Но благодаря Corona Renderer уже не обязательно каждый раз экспортировать финальную картинку. Базовую постобработку можно делать прямо во время расчета изображения!
1. Меню Post
Для того, чтобы начать доработку, необходимо запустить рендеринг. Как установить нужную систему рендеринга и задать основные настройки вы можете узнать из статьи «Выбор системы рендеринга в 3ds Max. Базовые параметры рендера». Для запуска рендеринга нажмите Rendering – Render или Shift+Q. Затем просто откройте меню Post в окне рендеринга (VFB). Галочками рядом с названием отметьте те настройки, которые собираетесь использовать. Для перехода к настройкам нажмите на стрелочки, разворачивающие свитки.
Tone mapping – настройка тона и цвета.
LUT (LookUp Table) – аналог фильтров для фотографий.
Bloom and Glare – настройка эффектов свечения и сияния.
Sharpenning/Blurring – настройка резкости и размытия.
Denoising – настройка функции избавления от шума.
2. Tone mapping
Многие параметры этого меню повторяют возможности физической камеры в 3ds Max. Поэтому разобравшись в одном инструменте, значительно легче будет разобраться и в другом.
Exposure (EV) — экспозиция, которая меняет освещенность (яркость) сцены.
Highlight compress — ослабление засветов. Эта функция ослабляет свечение ярких участков рендера. Эта функция немного ограничена. Точнее, она ослабляет засветы в определенных пределах. Если интенсивность источников света будет слишком большая, то эта функция, скорее всего, не поможет в полной мере.
White balance [K] – баланс белого меняет температуру сцены. Однако он работает в обратном направлении, в отличие от Physical camera. Чем ниже значение температуры, тем холоднее сцена и больше синего света. Чем выше, тем теплее сцена и более желтый свет.
Contrast – контраст. Обычное отношение светлого к темному. Увеличивая это значение, можно бороться с бледностью картинки. Однако, не стоит увеличивать его слишком сильно.
Saturation – регулирует насыщенность цветов в сцене. Отрицательные значения делают сцену более серой, положительные «усиливают» цвета. При максимальных значениях результат будет не самым лучшим. Поэтому рекомендую не злоупотреблять.
Filmic highlights – кинематографичные засветы. Функция очень схожа с Highlight compress, но слабее. Больше подходит для тонкой настройки ослабления ярких участков.
Filmic shadows – кинематографичные тени создают более глубокие тени. Визуально это похоже на небольшое усиление контрастности.
Vignette intensity – интенсивность виньетирования. Эта функция создает тени по краям изображения. В некоторых случаях легкое виньетирование помогает зрителю еще больше сконцентрироваться на центре изображения.
Color tint – цветовой оттенок меняет цвет всей сцены на другой, выбранный из палитры.
Curves – в этом разделе присутствует целый редактор кривых, схожий с графическими редакторами. Кривые позволяют настраивать контрастность и цветопередачу по каналам. Для использования этого инструмента необходимо иметь определенные знания. Поэтому, если вы не работали с ними ранее, стоит сначала изучить, как с ними взаимодействовать.
3. LUT
Этот раздел имеет всего 3 строки: расположение сборника фильтров для наложения на фото, перечень самих фильтров и прозрачность (Opacity), которая регулирует уровень воздействия.
4. Denoise
Крайне важный, но неполный раздел. Включается он в меню Main toolbar – Render Setup(F10) – Scene – Denoise Mode. В этом разделе выберете Full denoising. Больше ничего можно не менять. Включать необходимо до начала рендеринга! В режиме интерактивного рендера не работает. Во время рендеринга можно менять только Denoise amount. Избавление от шума будет сделано после остановки рендера с помощью кнопки Stop.
Denoise Mode имеет еще одну проблему, которая появляется в случае продолжения остановленного рендера.
Это крайне важный инструмент, так как может сократить время расчета изображения без потери качества. Но не стоит устанавливать значение Denoise amount = 1. Это может испортить сцену. Лучше всего ставить значения между 0,65 и 0,85. Так же не стоит надеяться на него при малом количестве «пасов».
5. Sharpening/Blurring
Раздел Sharpening/Blurring позволяет увеличить четкость объектов или, наоборот, размыть сцену. С помощью Sharpening можно уменьшить эффект сглаживания цветов пикселей и придать резкости всей картинке. Blurring, соответственно, сглаживает сцену и размывает ее.
Sharpen amount (значение резкости) и Sharpen radius (радиус резкости) отвечают за резкость переходов между разными предметами. В зависимости от их соотношения можно получить разную резкость. В большинстве случаев, Sharpen radius можно увеличить до максимума (50,0), а вот Sharpen amount стоит менять осторожно.
С увеличением Blur radius увеличивается размытие сцены целиком. То есть, в отличие от DoF, близость объекта к камере не будет иметь никакого значения.
К сожалению, в данной статье не получилось разобрать такие интересный инструмент, как Bloom and Glare. Мы успели разобрать все базовые инструменты для улучшения качества картинки и ее цветопередачи. Большая часть инструментов интуитивно понятна. А некоторые, несмотря на сложность, дают удобную тонкую настройку опытным визуализаторам.
Освойте профессию визуализатора
Научитесь создавать крутые рендеры, панорамы 360, виртуальные туры и анимационные ролики.
Denoising Corona renderer 4
Corona renderer 4 в Denoising mode нет Full Denoising. Что нужно выбрать, чтобы denoising снова работал?Выбирала Intel Cpu, как все советуют. Но когда нажимаю на стоп, чтобы denoising начал срабатывать, рендер начинается заново.
На сайте c 06.05.2014
Сообщений: 3035
Краснодар
кто советует? Corona High Quality Denoiser нужно выбирать, это стандартный денойзер что был раньше, остальные эксперементальные для своих нужд, хуже по качеству, но быстрее
На сайте c 01.02.2008
Сообщений: 3286
Омск
Вот те раз. А я собралась на четверку переходить. Там что, реально нет денойза?
На сайте c 13.03.2012
Сообщений: 1291
Цитата Женька:
Вот те раз. А я собралась на четверку переходить. Там что, реально нет денойза?
Есть там все. любой денойз на выбор.
если есть видеокарта от Интел, то быстрый денойз сработает
, если нет Карты — то все по умолчанию
На сайте c 17.11.2014
Сообщений: 188
Kyrgyzstan, Bishkek
а всего то просто денойз переименовали в Corona High Quality
На сайте c 27.07.2016
Сообщений: 1569
Красноярск
Цитата gus_ann:
если есть видеокарта от Интел, то быстрый денойз сработает
Видеокарта не участвует в вычислениях (не путать с Optix)
Intel Open Image Denoise поддерживает процессоры на базе архитектуры Intel® 64 и совместимые архитектуры и работает на любых устройствах — от ноутбуков до рабочих станций
Для запуска Intel Open Image Denoise требуется процессор с поддержкой как минимум SSE4.1.
Как использовать денойзинг в Corona renderer?
Денойзинг — это функция, встроенная в Corona Renderer, которую можно использовать для быстрого превращения зашумленных изображений в чистые. Она может значительно сократить время рендеринга, устраняя необходимость ждать, пока шум очистится в процессе рендеринга.
В Corona Renderer существует 3 типа денойзинга:
- Corona High Quality
- NVIDIA GPU AI (быстрый предварительный просмотр)
- ИИ CPU Intel (гибрид скорости и качества)
Высококачественный денойзинг Corona
Этот денойзинг представляет собой эффект пострендеринга, который анализирует шум в 3D-пространстве и разумно уменьшает его без образования пятен, сохраняя при этом четкие края и детали текстуры. Поэтому он не является строго 2D пост-процессом. Результат можно интерактивно смешивать с исходным изображением без денойзинга непосредственно в VFB после завершения рендеринга для достижения желаемого уровня денойзинга. Это особенно полезно, если денойз изображение кажется чрезмерно обработанным (в общем случае этого не должно происходить, но иногда может наблюдаться, например, в случае текстур с очень тонкими узорами и рендеринга с небольшим количеством проходов).
Основной целью денойзинга, наряду с адаптивностью, является уменьшение количества проходов, необходимых для получения изображения без шума. Сообщается, что сокращение времени рендеринга составляет от 50 до 70%. денойзинга также пытается удалить из изображения светлячков (одиночные яркие пиксели).
Corona High Quality Denoiser выполняется после завершения рендеринга, либо ограничивая его, либо вручную останавливая его через желаемое время.
Примечание : Нажатие кнопки » Отмена » в диалоге рендеринга 3ds Max ОТМЕНЯЕТ денойзинга, и оно не будет применено к окончательному рендерингу! Чтобы остановить рендеринг и применить денойзинг, необходимо использовать кнопку » Stop » в Corona VFB или в диалоге рендеринга 3ds Max.
Corona High Quality Denoiser имеет три режима:
- Высокое качество — полный денойзинг.
- Удалить только светлячков — полезен в сценах, где светлячки являются единственной проблемой, намного быстрее, чем полный денойз.
- Собирать данные для последующего использования — собирает данные денойзинга для отдельного редактора изображений Corona Image Editor.
Есть два параметра, управляющих этим типом денойзинга:
- Denoise amount — смешивает денойз и назаденойженное изображение. Значение по умолчанию 0,65 обеспечивает хороший баланс между денойзингом и тонкой детализацией.
- Радиус денойзинга — радиус фильтра размытия. Увеличение этого параметра может помочь уменьшить очень сильный шум. Уменьшение может помочь предотвратить потерю мелких деталей. Обычно лучше всего работает значение по умолчанию.
NVIDIA GPU AI Denoiser (быстрый просмотр)
Основная задача этого денойза, как следует из названия, заключается в обеспечении быстрого предварительного просмотра без шума. Он применяется почти в реальном времени во время интерактивного или обычного рендеринга, а также после остановки рендеринга. Для работы требуется поддерживаемый графический процессор, который определяется во время установки.
NVIDIA GPU AI Denoiser работает аналогично Corona High Quality Denoiser, однако есть несколько существенных отличий:
- Он выполняется исключительно на GPU (Corona High Quality Denoiser — на CPU).
- Он использует машинное обучение (иногда называемое «AI») для интеллектуального размытия шума, а также для создания деталей (Corona High Quality Denoiser не может добавить детали к изображению)
- Его можно использовать и во время интерактивного рендеринга (Corona High Quality Denoiser может быть применен только после завершения обычного рендеринга).
- Он работает почти в реальном времени и применяется к изображению постепенно, по мере рендеринга (Corona High Quality Denoiser требует времени и применяется только один раз, после завершения рендеринга).
- Его следует использовать в основном для интерактивного рендеринга, быстрого предварительного просмотра и, как вариант, для финальных стоп-кадров (Corona High Quality Denoiser предназначен для высококачественных стоп-кадров и анимации).
- Его не следует использовать для анимации, поскольку он не обеспечивает временной согласованности — рендеринг разных кадров, скорее всего, приведет к мерцанию и артефактам (Corona High Quality Denoiser можно использовать для анимации, при условии, что качество базового изображения достаточно хорошее).
- NVIDIA GPU AI Denoiser, в отличие от Corona High Quality Denoiser, не имеет никаких дополнительных режимов.
Единственная настройка, доступная для этого типа денойзинга — Denoise Amount, которая работает точно так же, как и для Corona High Quality Denoiser — она смешивает исходное изображение без денойзинга с результатом денойза, и это можно сделать интерактивно во время рендеринга или после завершения рендеринга.
NVIDIA GPU AI Denoiser требует установки дополнительных компонентов во время установки Corona Renderer. Это делается автоматически, если обнаружен поддерживаемый GPU. В случае проблем с установкой дополнительные компоненты могут быть установлены вручную.
Intel CPU AI (гибрид скорости и качества)
Этот денойз сочетает в себе функции Corona High Quality Denoiser и NVIDIA GPU AI Denoiser. Он работает исключительно на процессоре (не обязательно на процессоре Intel; он отлично работает и на процессорах AMD) и использует машинное обучение для получения результатов без шума. Однако он работает намного медленнее, чем NVIDIA GPU AI Denoiser (секунды против миллисекунд), поэтому его можно применять только после завершения обычного рендеринга, а не в реальном времени во время интерактивного рендеринга.
Единственная настройка, доступная для этого типа денойза — Denoise Amount, которая работает точно так же, как и для Corona High Quality Denoiser — смешивает исходное изображение без денойзинга с результатом денойза, и это может быть сделано интерактивно во время рендеринга или после завершения рендеринга.
Ограничения денойза
При использовании денойза следует помнить о двух важных моментах:
1) Денойз может улучшить зашумленные изображения только до определенной степени. В случае очень шумных изображений денуазирование не поможет, и результат будет пятнистым или полным артефактов.
2) Денойз требует дополнительных элементов рендеринга, которые невидимы для пользователя. Эти элементы рендеринга могут занимать значительное количество памяти, например:
Использование оперативной памяти 3dsmax.exe для интерьерной сцены с разрешением 1920×1080 и 10 элементами рендеринга с денойзом:
- Без денойза — 6,5 ГБ
- Быстрый предварительный просмотр денойза — 7,3 ГБ (+GPU VRAM)
- Высококачественный денойз — 7,3 ГБ
Включение денойза
1. Corona High Quality Denoiser
Его можно включить в разделе Render Setup > Scene > General Settings > Denoising :
2. NVIDIA GPU AI Denoiser
Для обычного рендеринга он может быть включен в разделе Render Setup > Scene > General Settings > Denoising :
Для интерактивного рендеринга NVIDIA GPU AI Denoiser можно переключить в разделе Performance > Performance Settings > Interactive rendering :
3. Intel CPU AI Denoiser
Его можно включить в разделе Render Setup > Scene > General Settings > Denoising :
Denoising Checkbox
Новая функция в Corona Renderer 4 — возможность переключаться между необработанным рендером до денойза и заденойженным изображением, используя флажок в VFB и в редакторе изображений Corona. Это позволяет включать и выключать денойз, чтобы вы могли легко сравнить различия.
Денойз и сетевой рендеринг
При использовании распределенного рендеринга Corona:
- Все типы денойза будут выполняться только на главной машине.
- Денойзинг вообще не будет выполняться на узлах рендеринга, поэтому им не нужно иметь поддерживаемые GPU или установленные драйверы для работы денойза NVIDIA.
При использовании других типов сетевого рендеринга (Autodesk Backburner, Thinkbox Deadline и т.д.) — отправляйте задания на узлы рендеринга, чтобы каждый компьютер рендерил свой кадр:
- Все виды денойзинга будут выполняться на всех машинах, осуществляющих рендеринг.
- Для высококачественного денойза потребуется дополнительное время обработки, а для работы денойза NVIDIA на всех компьютерах должны быть установлены поддерживаемые GPU и драйверы.
Примеры использования
1. Сохранение файла CXR и последующий денойзинг
Опцию » Gather data for later » можно использовать, чтобы пропустить процесс денойза, но сохранить данные денойза в CXR-файле. Такой файл может быть заденойжен позже с помощью Corona Image Editor.
- Использование опции «Gather data for later» позволит вам позже выполнить денойз изображения в редакторе изображений Corona Image Editor, используя только денойз Corona High Quality .
- Если вы хотите денойзить изображение с помощью NVIDIA AI или Intel AI, выберите любой из них, отрендерите изображение и сохраните его в CXR. Затем вы можете переключаться между этими двумя типами денойзов в редакторе изображений Corona.
2. Сохранение нескольких версий рендеринга с разным количеством денойза
Несколько элементов рендеринга » CShading_Beauty » могут быть использованы для сохранения различных версий одного и того же изображения одновременно с различным количеством примененного денойза. Индивидуальное количество денойза задается в свойствах каждого элемента CShading_Beauty независимо от настройки в VFB:
Несколько элементов CShading_Beauty отображаются в списке элементов рендеринга. Значение шумоподавления каждого из элементов отличается от «denoise amount», установленной в настоящее время в Corona VFB.
3. Обесцвечивание других элементов рендеринга
Денойзинг можно применить и к другим элементам рендеринга, включив опцию » Apply denoising also to this render element » в настройках каждого элемента.
Подведение итогов денойзинга
- Corona High Quality Denoising
- Может использоваться только для обычного рендеринга (вкладка Scene)
- Выполняется на центральном процессоре. Если ваш процессор может работать с Corona Renderer, он также может работать с этим типом денойза.
- Применяется после остановки рендеринга.
- Является более точным, поэтому требует больше времени для расчета
- Может использоваться для высококачественных снимков и анимации.
- Максимально допустимое разрешение заденойженого изображения и количество заденойженных элементов рендеринга зависят от доступной оперативной памяти системы.
- Может быть включено для обычного рендеринга (вкладка Сцена) и для интерактивного рендеринга (вкладка Производительность).
- Выполняется на GPU, который должен быть поддерживаемым NVIDIA GPU (см.: Требования к оборудованию).
- Применяется во время рендеринга, почти в реальном времени.
- Может использоваться для очень быстрого предварительного просмотра.
- Не следует использовать для анимации (почти наверняка будет мерцать).
- Может использоваться для высококачественных фотографий (при условии, что базовое изображение достаточно хорошего качества и не появляются артефакты денойза).
- Максимально допустимое разрешение заденойженного изображения и количество элементов рендеринга заденойженого изображения зависят от доступной оперативной памяти GPU.
- Может использоваться только для обычного рендеринга (вкладка «Сцена»).
- Выполняется на центральном процессоре. Если ваш CPU может работать с Corona Renderer, он также может работать с этим типом денойза.
- Применяется после остановки рендеринга.
- Может использоваться для быстрого предварительного просмотра.
- Гораздо быстрее, чем Corona High Quality denoising, но медленнее, чем NVIDIA GPU AI denoising.
- Не следует использовать для анимации (почти наверняка будет мерцать).
- Может использоваться для высококачественных фотографий (при условии, что базовое изображение достаточно хорошего качества и на нем не появляются артефакты денойзинга).
- Максимально допустимое разрешение заденойженого изображения и количество элементов рендеринга заденойженого изображения зависят от доступной оперативной памяти системы.
Примеры
2. Corona High Quality Denoiser — количество: 1,0
3. Corona High Quality Denoiser — количество: 0,65
4. NVIDIA AI Denoising — количество: 1,0
5. NVIDIA AI Denoising — количество: 0,65
6. Intel AI Denoising — количество: 1,0
7. Intel AI Denoising — количество: 0,65
Более подробно ознакомиться со всеми курсами образовательного проекта CGBandit вы можете здесь.
Перевод статьи осуществлен образовательным проектом CGBandit c официального сайта Coronarenderer.