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用Blender,Substance Suite和ZBrush制作卡通风格游戏场景过程(下)
Jasmin Habezai-Fekri介绍她最新的卡通风格 实时游戏场景作品Sunny Market Entrance,使用软件包括Blender,Substance Suite和ZBrush。(ps:将最终的游戏/应用上传到3DCAT 实时渲染云平台,让任意联网设备随时访问) 建模木梁 一开始,我决定紧紧跟随这个概念,将木结构零件的木梁嵌入。在使用 3D可视化方法对所有零件进行建模后,我很快意识到它在3D中看起来并不是很吸引人,并且正在偏离我的目标,以使视觉美学与《守望先锋》保持一致。对木结构房屋进行了更多研究之后,我意识到,木梁从结构中伸出也很常见。我还看了Eichenwalde地图,真的很喜欢矮矮胖胖的木梁房屋。刮掉了旧的模块化零件,并构建了一个新系统,这在可用性方面也使一切变得容易得多。为此,创建了一组带有简单斜角的木梁。为了获得平滑法线,使用加权法线修改器修改了法线,并将平滑度设置为180度。 扁平vs矮胖 木梁 饰品和道具 因为这是我第一次建模复杂的花丝形状,所以很开心。那个时候帮助研究了旧巴洛克式设计和建筑物上的石刻。我还记得在我的家乡也看到很多金属标牌,这些金属标牌可以在旧的木屋酒吧或商店中找到。我还看了Jonas Ronnegard精心制作的Ornament Kitbash Pack,了解其他人如何使用这些装饰品进行模块化,因为对我而言,对每个零件进行唯一建模似乎效果有限。 经过一番实验后,我决定使用一种巴洛克式设计作为基础来模拟叶片形状。也将花饰上方的形状做成贝壳,这种花经常出现在这些设计的上半部,以强调“皇家”感。对于花朵,我还尝试将圆形融合到贝壳和树叶装饰品上,以保持一致。一旦有了这些形状,我便开始以排列它们,使金黄色的花朵框好。我抓住了相同的叶子布置,并将其缩小,降低了折点数,以显示两个小商店的招牌。为了进行纹理处理,我使用了Substance Painter,在其中制作了光泽的金色材质,并将其氧化了。使用mask editor,我对金部件(尤其是花朵)制造了轻微的氧化效果。 组装的饰品与独特的饰品零件 线框 水果摊 列出了我需要为市场商店和环境的整体植被创建的所有蔬菜,水果和其他植物的清单。当我在商店内外的盒子中重新使用以前的木质材料时,很高兴能使食物道具具有独特的质感。首先,雕刻ZBrush内部的所有内容,以使高多边形版本非常干净,而涉及的雕刻最少。我只使用Hpolish和Orbs Cracks画笔在蔬菜和植物上创建了小切口和瑕疵,最后使用了通用的粘土抛光剂。在Substance Painter中对所有内容进行了纹理处理,开始组装灌木丛和小束鲜花。对于蔬菜,我重复使用了雕刻的苹果模型,并为苹果本身创建了一些颜色变化。我意识到资产很小,没有人会注意到它们毕竟是同一型号。还有助于使蔬菜和水果从顶部到底部略有渐变,因此重新使用相同的网格不会太明显。稍微旋转所有内容并使其具有随机感,则可以使所有内容更具可信度。实际上,我开始更专心地研究超市的蔬菜部分,以了解水果在展示篮中的排列方式。稍微旋转所有内容并使其具有随机感,则可以使所有内容更具可信度。实际上,我开始更专心地研究超市的蔬菜部分,以了解水果在展示篮中的排列方式。 植被,水果和蔬菜造型 纹理版本和组合好的植物 水果和蔬菜 灯光 使用Marmoset渲染了场景。快速迭代照明非常容易,我对一些主要结构进行了建模后,就可以开始。在引擎内的过程中及早检查模型和纹理非常重要,因为光照对其具有巨大的影响。照明可能会破坏环境。最初,我想获得与概念类似的照明,但是我很快意识到,概念的整个柔和色调色板无法满足我想要创建具有更多对比度和价值差异的多彩空间的需求。我放弃了这个概念,寻找其它灵感。我主要参考的是《守望先锋》中的哈瓦那和釜山地图,温暖的阳光和色彩斑的建筑恰好是我想要的目标。 过程中,我意识到自己过于依赖全局照明,它开始模糊了环境光遮挡的生成方式,导致建筑物上的许多的木构架周围没有任何环境光遮蔽。于是我关闭了全局照明,并开始从头开始构建照明,最终我得到了更加整洁的设置。从一开始,我就使用了一种偏红色的光来模拟温暖的阴影,并使用一种偏黄色的定向光。一直调整了这两个灯,直到在两者之间达到平衡。添加一个自定义的Skybox,它显示了晴天,在郁郁葱葱的田野上设置了一些阴天。添加一个小的背景以使照明场景更加可信之后,我意识到整体照明比我想象的要暗得多,具有自然背景的阴影非常明显。最后,增加了Skybox的照明并添加了一个非常微弱的雾发生器。为了向市场的特定部分添加亮点,我在窗户区域或墙壁周围放置了数个全向和聚光灯。 总结 我最初的计划始于一月份。由于当时的实习,我没有花任何时间来建立环境本身。下班后一两个小时,我更加专注于练习Substance Designer,并在这段时间内设法创建了屋面瓦材料。2月底回到家后,我又开始接手该项目,并从2月下旬至5月上旬做兼职工作,这大约需要8个星期。 对我来说,这个项目重要的是花时间去探索不同的风格,并弄清楚我想要实现的目标。由于在此之前我主要是创建手绘的环境,因此我不得不以不同的方式来处理它。除了将新软件集成到我的工作流程中之外,我还必须充实一些概念,例如装饰品,蔬菜和商店内部等等。 在项目快要结束时,我在头几周就完成了对我来说很困难的任务。通过新的学习,我最终也进行了重新设计和改进资产,直到达到满意的质量水平。我认为,下次我在PBR上进行如此大规模的项目时,由于我现在面对的大多数问题和障碍都已得到解决,因此创建它的速度将大大提高。 我希望本文能提供一些有益的见解。这是我迄今为止研究过的最具挑战性的环境之一,对我来说意义重大。

2020-06-10

【实时渲染】UE4制作实时渲染场景:失落的神殿遗迹(下)
BY:本·麦克唐纳(Ben McDonald) 这是来自英国的环境艺术家本·麦克唐纳(Ben McDonald),使用UE4制作 实时渲染的“ 失落的神殿遗迹”(Lost Temple Ruins)场景及照明设置的流程介绍(下)。 阅读上一部分 雕刻模型 雕刻模型时,首先制作最大的外形,这个阶段不需要制作任何的细节,而且可以通过缩小模型观察资产的外形是否正确。 创建神殿模型的一些个人经验: 纹理处理: 所有的纹理为了保持一致的水平,都使用了Substance Painter中的Temple工具包制作,并且加快了制作流程。他先在Designer中创建了一个材质,然后使用平面投影映射到模型上。然后在模型上添加变化的红色和浅浅的苔藓,遮罩也大部分使用手工绘制。这样制作的目的是让纹理看起来更自然。 而部分的苔藓,污垢和灰尘使用了传统的legacy mask生成器,并且可以与其他的生成器结合使用。 其他组件: 整个场景包含两种岩石。制作时先雕刻了一块较大的岩石和一块较小的岩石,并确保岩石的所有角度的轮廓不相同。这样一来,可以快速将它们复制形成其他的岩石结构。并且创建几套不同的纹理,法线和深浅度偏移,给模型增加变化,然后将这些岩石混合在一起。 整个场景来说,树叶是比较难制作的一部分。本·麦克唐纳尝试了几种制作方式,最终选择了一个非常不错的工作流程流程制作所有的资产。 这个方法是先在ZBrush中 虚拟制作雕刻atlases,然后使用顶点着色制作了 base albedo,为了颜色和凹凸足够真实,而夸大的树叶的颜色和法线。最终这些资产都在Substance Designer中烘焙最终调整好的map。 然后,将AO(Ambient Occlusion),表面粗糙度(surface roughness)和透明度分别打包到红色,蓝色和绿色通道中。然后使用Maya将所有的map组合在一起(这个过程中可能会减少一些纹理贴图),组后在U4中手动放置场景中的叶子。 香蕉树的叶子和芋头的叶子: 灯光: 因为这是本·麦克唐纳第一处理外部的照明,遇到了很多比较麻烦的问题。 在参考了大量的学习资料后,蒂姆·辛普森的一段关于灯光的视频提供了很大的帮助,并从《神秘海域》和《古墓丽影》系列中汲取了很多灵感。并在整个过程中对其进行了多次迭代,以适应环境的增长。 最终还对场景进行黑白色调检查,确保场景中最重要的地方能脱颖而出。此外,还进行了squint test测试确保有足够的颜色变化。 黑白和squint test测试: 灯光设置: 通过添加光束,灰尘和蝴蝶等元素增加了更多的生命和运动感,这个阶段的画面中差不多能感受到场景氛围。 后记: 整个项目大约用了2个月左右的时间,在制作的过程更是学到了很多新的技能,比如有一个可以收集反馈的地方,或者是展示给其他艺术家并得到一些反馈。 其次,从失败吸取教训。作为一名艺术家要有一个良好的心态,并在下次出现问题时及时的改正,将事情做的更好。

2020-06-09

UE4制作实时渲染场景:失落的神殿遗迹(上)
BY:本·麦克唐纳(Ben McDonald) 介绍: 来自英国的环境艺术家本·麦克唐纳(Ben McDonald),一直热爱艺术和视频游戏,并梦想成为一位3A级游戏制作者。这个项目中,他使用UE4制作了“ 失落的神殿遗迹”(Lost Temple Ruins)场景,并展示了建造神殿,石头和树叶以及照明设置的整个过程。 开始 : 在开始制作当前,已经有了一些计划:比如学习关键技能,植物的制作,室外场景照明和画面表现方式。本·麦克唐纳想要营造一种充满神秘的3D场景,为此他找了很多的电影参考,最终决定将《古墓丽影》中的柬埔寨的吴哥窟建筑作为这座失落庙宇遗址的灵感来源。并按照自己的全新想象创建一个属于自己的世界。 所以他并没有使用PureTef来收集具体的概念,而是按照想象环境收集了一些类似风格的参考,虽然一开始比较艰难,但随着制作的深入,越来越接近想要的样子。 参考: 这些参考来自一些很棒的艺术家创建的环境,本·麦克唐纳将它们作为“质量参考”。在制作中他也学习了其他艺术家的工作流程,快提高了自己的技能。所以他建议其他在学习的人也可以参考这些制作过程。 寺庙: 本·麦克唐纳使用从亚历山大·斯科尔德(AlexanderSköld)购买的参考包,参考包中包含900多吴哥窟遗址的高清图像,这些资料非常的棒!为了让场景保持简单,他分解了一些关键要素,所以只将其中一个寺庙入口作为参考制作了核心位置的模型。 寺庙粗模: 粗模确定后将所有的东西都放入ZBrush雕刻高模版本,然后烘焙单独的map。这个过程不是优化工作流程,而是为了提高模型最终的质量,并且影响到最终 实时渲染的结果。 ZBrush的制作为了保持雕刻风格的一致性,只使用了少量的笔刷,笔刷包含: • Trim Smooth Border:该笔刷可用于构造崎岖不平的交叉切割平面, 在边缘处使用效果尤佳; • Clay tubes(黏土管笔刷):此笔刷可以作为Clay的变种笔刷,由于加载了方形的Alpha,所以在塑造形体的时候,边缘更清晰,而且有层次感。 • Dam Standard:标准笔刷,主要用于定义形状和边缘。 • Trim Curve:这非常适合制作岩石! • Crumple:除了Trim Smooth Border可以生成自然的岩石的边缘。 • Orb Flatten Edges:这是Orb包(暴雪经典Orb笔刷)的一部分。 • Orb Cracks和Orb Slash Curve:擅长制作裂缝。 本·麦克唐纳非常的推荐Orb笔刷包,它们非常棒! 雕刻模型时,首先制作最大的外形,这个阶段不需要制作任何的细节,而且可以经常的缩小模型观察资产的外形是否正确。

2020-06-08

用UE4做个可视化软件简单吗?需要做些什么?
文章授权转自公众号@余的ArchiCG 作者:余德杰 大家好,好久好久不见! 最近,有国内团队通过模改UE4的部分功能做了个软件,他们在 UE4渲染模块的基础上自行定制了专门的渲染管线,还花了九牛二虎之力搭建了自己的编辑器,开发了自己的工作流程,得到了全球越来越多的用户肯定,引来了不少的注意,其中还有不少是开发者模改UE4又一次提起大家的兴趣,UE4那么好,是不是稍微改改就能变成自己的软件呢?看大神作品那么好,是不是在UE的基础上堆些素材,就能直接变现呢? 但也有用户提出了自己的顾虑:使用UE4会有怎样的法律风险,又如何规避? 所以说到底,想用UE4做个软件,我们为什么用,到底需要做些什么、需要注意什么,下面用我的浅见为大家解答一下这些疑问,大佬神仙们请略过。 1.用UE4的好处 先来谈谈好处,首先当然就是逼真的画面了。当看到用UE4制作的惊艳作品后,不少人觉得这就是能为行业带来革命的工具,有人心里还萌生了改变世界的念头。 基于物理的材质、灯光、功能完善优秀的后处理等等,这些好处就不一一再述了,之前我也写过文章展开浅谈过这些,感兴趣的各位不妨翻一翻我号里的老文章。 市面上不缺画面技术牛逼爆炸的游戏,但一般人能接触到的且画面又好的游戏引擎,UE4应该是数一数二的,更重要的是,epic还让UE4开源了,拜读(bái piáo)它的成本很低,如果需要一些特别的效果,自己刨刨论文看看算法,也能在UE的源码基础上改出来。不像有些游戏引擎,渲染等模块都是黑盒,改造空间不大,有些时候空有想法而无法实现,我现在工作参与的项目就有类似的情况,让人头疼。 2.一些额外的工作 UE4的画面好是毫无疑问的,它的技术演示总是引领潮流,引来万吨关注。那么,UE4是否已经涵盖我所有 渲染相关的要求? 以如今的硬件水平看,如果更侧重高度的实时性、可交互性,愿意牺牲一些真实性,那自带的渲染应该是可以满足绝大部分需求,不少艺术家用它做快速关卡设计,在很短的时间内就用素材堆砌出高质量的场景,可见软件的技术是过硬的。 若是更在意输出高质量的静帧甚至是动画,那可能还需要一些额外的工作。有些还没深入使用过UE4的人,在看完大神逼真的作品以后,以为用了UE4的画面就理所当然那样好,其实他们不知道,这逼真的背后,需要付出什么样的制作代价。 下图截自UE4Arch的免费场景 使用过自带截图功能的人应该注意到,得到的图片总有一些锯齿,甚至还不如引擎里实时看到的效果,因为在它的High Resolution Screenshot功能仅仅是把当前的一帧截了下来,并没有做额外的抗锯齿处理,甚至还没有好好利用上TAA的历史,所以比 实时渲染还更逊色就可以理解了。 输出高分辨率再压缩成低分辨率,可以一定程度上缓解锯齿问题,相当于超采样。但是自带的功能,由于没有做拆分和拼接处理,如果直接6k甚至8k地截图,就会引起崩溃,连截图界面都已经给出高分辨率会引起崩溃的警告,毕竟人家也没想着你用它出图。 其实在 引擎里把图拆成多块渲染,并不是什么困难的事情,但凡有点工程能力的团队都能做到,如果需要高分辨率输出,自己做一个便是。但有聪明的团队想到了歪点子,由于自己实在是不会做 拆分渲染和拼接,于是盯上了Ansel,它是一款由英伟达提供的免费游戏截图工具,可以截取超高分辨率的单帧和全景图,它的实现思路也是拼接。 下图截自英伟达官网 由于Ansel天然支持UE4,所以UE4里用Ansel截图,简直就像在键盘上点一下按键Print-Screen给桌面截图一样的简单方便。技术不够,Ansel来凑,本来是一件值得称赞的事情,但如果有团队把它变为自己的收费项目,那简直太过于不要脸了,这种邪恶又愚蠢的事情,恐怕没有人会做。 除了清晰平滑的画面,高品质的输出当然也少不了逼真的光照。UE4的Lightmass提供了逼真的间接照明效果,需要用户预先拆分模型UV,然后在UE4编辑器内进行烘焙,最终得到高质量的实时效果。 但打包好的工程是不包含Lightmass烘焙功能的,因为它属于编辑器功能,所以不能在自己的软件里烘焙Lightmass。如果想使用烘焙功能,只能自己整合第三方的烘焙工具。 除了选择流程相对繁琐的烘焙,还可以用 实时光线跟踪,她有多好就不展开说了,之前的文章已经讲过。UE4自身已经整合了 基于dxr的光线跟踪,已经包含不少功能,但如果想直接搬进自己的软件里用,那你可能想多了。 这里不再谈GI的精度、反射里的GI等等,之前的文章已经说过。这次讲一下自带的光线跟踪和各种效果的兼容问题。材质顶点动画是应用非常广泛的技术,由于它在顶点着色器完成计算,不依赖于CPU,所以能完成数量庞大、复杂的 顶点运动,比如大量植被在风中摇摆的效果,水面起伏的效果等等。很遗憾,现在自带的光线跟踪是不支持顶点变化的,就像下面的动图那样,树在摇摆,而树的光线跟踪阴影却是固定不动的。 可能有人觉得上面的树还能忍,那只是因为图太小。看下面的动图,三个金属球的运动是在材质顶点里完成的,可以看到球的阴影根本没有跟着球动,甚至在背后的墙上看到黑块,就像是烘焙过一样。 其实原因也很容易猜到,顶点动画是在顶点着色器完成的,是光栅化管线的重要一环,而光线跟踪拿到的,仅仅是带了位置旋转缩放的网格,她完全不知道顶点着色器做了什么。如果要让顶点运动被正确识别,就需要在构建bvh之前,把顶点计算应用到网格上,这还涉及到每帧重新构建带来的效率问题,绝不是一件易事。 在场景中散布成千上万棵树,远处树木会加载低精度的LOD,大幅降低计算负担,这在光栅化管线里再正常不过。但引入 光线跟踪后,事情就变得没那么简单了。由于LOD0以外的部分不参与自带的光线跟踪计算,远处的物体均不能正确渲染。显然,如果不自行解决这个问题,植被就没戏了。 就算是理所当然的置换,也不是那么的理所当然,它有着和顶点动画一样的问题,显然也不能正常使用。 除了以上提到的,还有不少大小问题需要处理,工作量自然不少。记得之前有团队大肆宣传自己支持 光线跟踪,还以此为收费的重量级元素,价格不菲,后来却沦为几乎免费的功能,想必和这些问题也有联系。 看到这里,自然有人想问,是不是UE5出来以后这些问题都将被解决?到时候好好学习(bái piáo)就可以了? 前些天,UE5的演示视频引爆游戏和CG圈,引来一百万吨的关注。Lumen技术带来了前所未有的纯动态实时全局光照,着实惊艳无比,让人不由得浮想联翩,它是一套使用了体素+距离场+屏幕空间的混合方案,具有很好的硬件兼容性,不得不说是一次很大的飞跃。演示中到处都是几何形体精细复杂的静态石头,却没有出现动态植被、镜子之类的物体,细心一想也能大致猜到原因,距离场如何高效应对复杂多变的顶点动画,如何计算镜面中的全局光,应该都不是简单的问题。若是想用在高质量 3d可视化上,应该还有很长的路要走,额外的工作量自然也少不了。 下图截自Epic官网 3.法律风险和收益分成 使用UE4提供的源码,就必须遵守它的EULA,这是作为开发者应有的基本意识,这既是对开发者自己负责,更是对用户群负责,蔑视EULA,无异于拿用户利益当玩笑。如果有人一边谈着情怀,一边背地里干着见不得人的事情,那它真的就是过街老鼠。 使用UE4源码二次开发,到底需要注意哪些地方?下面贴个官方地址 `https://www.unrealengine.com/en-US/eula/publishing` 无非就是哪些事情不能做以及怎么分钱的问题。UE4虽然给了完整的源码,但并不意味着全部都能用于发布产品。 条款阐述了许可授予的相关问题,其中明确规定了发布的产品中不能包含引擎内容和未经过打包的付费内容。 什么是引擎内容?就是 UE4编辑器相关的各种工具,小到移动旋转缩放轴,大到刷草刷树的地形编辑工具,这些代码都不能打进自己的项目里。这就意味着,如果想要刷树的功能,就只能自己做,如果想要移动缩放物体,就只能自己做交互,看到这,是不是感觉这额外的工作量还不少呢?直接拿来用虽然可以省掉一吨开发成本,但也要有那个胆子才行。如果有软件的目录里有下图那样的一堆文件夹,说明他明目张胆地剽窃UE的编辑器代码,甚至蠢到还不知道混淆一下代码。如果它被追究法律责任,用户的利益将受到威胁,花的钱将会打水漂,显然是邪恶又愚蠢的行为。 什么是未经过打包的付费内容?付费内容是从市场花钱购买的插件或工具,如果未经打包就发布到产品中,就相当于你买了一个模型以后直接发到网上,别人可以免费拷走,侵犯了作者的利益,当然也是不允许的。 如果你已经用UE4源码模改出自己的项目,就不能以源码形式再许可给其他用户,只要包含 UE4源码的部分都是不允许的。 关于收益分成,赚了钱且超过一定数额,当然要分给Epic,具体条款网站里已经说的很清楚,一般小团队赚的钱少,可能一分钱也不用交,还是很友好的。但如果你满足条件又不交钱,Epic有每季度收取2%滞纳金的权利,自己还将面临各种赔偿,怎么说都是件不划算的事情 除了上述部分以外,还有一些限制,想更具体了解可以仔细研读官方的协议。 作为尊重商业规则和知识产权的开发者,为了自己的利益,为了用户的利益,为了其他开发者的利益,为了不给圈子抹黑,请自觉遵守EULA。 作为用户,应该有意识地保护自己的合法权益,在选择和购买软件时,尽量做到火眼金睛,别被傻乎乎地骗到坑里去。

2020-06-05

英伟达18年8月推出的用于3D渲染的Turing GPU架构
18年8月13日,英伟达(NVIDIA)发布全新的GPU架构– Turing GPU。Nvidia的新GPU是为视觉效果行业设计和开发的。Nvidia已经意识到视觉效果行业的需求,并通过提供GPU来解决这一难题,该GPU可以支持迄今为止我们所见过的一些最真实的交互式体验。 显然,新的Turing体系结构将帮助那里的数百万艺术家和设计师 实时渲染高质量的场景。借助如此强大的GPU,即使使用最复杂的场景和高度详细的对象,他们也可以期待流畅的工作流程。 SIGGRAPH会议上的公告 18年SIGGRAPH会议在不列颠哥伦比亚省的温哥华举行。Nvidia的创始人兼首席执行官黄仁勋(Jensen Huang)宣布了有关Nvidia新产品的一些非常有趣的事情: ●光线追踪 ●人工智能 ●高级着色和模拟 他们所有的新GPU均具有经过调整以增强3D渲染的全新架构,包括: ●Nvidia Quadro RTX 8000 ●Nvidia Quadro RTX 6000 ●Nvidia Quadro RTX 5000 Nvidia专业可视化副总裁Rob Pette做了他自己的演讲,他说: “ Quadro RTX标志着全球计算机图形业新时代的开始。用户现在可以享受强大的功能,而这些功能预计至少要五年以上才能提供。 设计师和艺术家可以通过光线追踪的逼真的细节与其复杂的设计和视觉效果进行 实时交互。电影制片厂和制片厂现在可以通过其渲染工作量实现更高的吞吐量,从而节省大量时间和成本。” 黄仁勋还宣布了新的Quadro RTX服务器,该服务器设计为可提供高性能和可扩展性的解决方案。有了它,视觉效果行业的专家和科学家就可以轻松应对繁重的工作量。 这不仅适用于科学可视化,而且适用于渲染逼真的场景和要求很高的模拟。Quadro RTX服务器是可以用于按需呈现的新体系结构。这是一个高度可配置的虚拟工作站解决方案。 现在,让我们看看这种新颖的革命性图灵架构。 Nvidia Turing – 3D渲染的未来 如果您是PC硬件发烧友,那么您可能还记得Nvidia在2006年发布CUDA GPU时的巨大飞跃。与CUDA一样,许多专家也认为新的Turing架构。通过将模拟,光栅化,AI和光线跟踪以及所有这些实时信息结合在一起,Nvidia无疑必将对计算机图形学产生巨大影响。 Nvidia的工程师通过使实时光线追踪成为可能,重新发明了计算机图形。他们开发了全新的GPU内核-RT内核和Tensor内核。RT在那里可以加快光线追踪,而Tensor核心用于AI推理。 这如何影响 实时3D渲染?RT内核用于计算声光在3D环境中的传播方式。Turing架构使RT内核能够比上一代GPU快25倍地处理光线跟踪。最大速度为每秒10 Giga Rays。 张量核心在那里为图灵架构注入新鲜空气。它们用于推理和深度学习。根据规范,这些内核每秒可提供多达500万亿张量的Tensor操作。Tensor核心正是使AI增强功能快速闪电化的原因。其中一些功能包括视频重新定时,降噪和分辨率缩放。 光线追踪的力量 得益于其全新的架构以及闪电般的RT和Tensor内核,新的Nvidia GPU可以在全新的水平上交付广为人知的光线追踪技术。视觉效果行业的专家使用光线跟踪来生成高质量的图像。 您在使用CGI的电影中看到的所有这些阴影,折射和反射都由GPU处理。对于那些不知道光线追踪是什么的人,让我们解释一下。 由于光束从其表面反射,我们所有人都能看到物体。光线追踪是一种专注于逆转此过程的技术。它遵循光束从观看者的眼睛(摄像机视图)向后到达当前聚焦对象的路径。 光线跟踪彻底改变了计算机生成3D图像的方式,从而使Nvidia成为第一家过渡到制造GPU架构以进行3D渲染的公司。 射线追踪技术完全消除了现在过时的栅格化,该技术在计算上非常耗费精力。这仅仅是因为3D对象有时可以包含数百万个多边形,每个多边形都包含有关纹理,颜色和确定环境中表面方向的度量的信息。 现在,想象一个包含几个3D对象的场景。借助数百万个多边形,现代4K显示屏中数百万个像素以及每秒30 Hz至90 Hz的刷新率,光栅化给GPU带来了巨大压力。 生成场景时,光线跟踪的工作原理完全不同。它跟踪光线的路径,并通过2D观察表面上的每个像素。然后,它使用该信息生成场景的3D模型。 光线跟踪收集的信息可以是以下任意信息:挡光块,阴影,从一个对象到另一个对象的光反射,折射等。您可能已经猜到了,“光线跟踪”也需要大量计算。这就是Nvidia必须等待Turing架构以及强大的RT和Tensor内核付诸实施的原因。 今年的SIGGRAPH会议无疑对我们产生了影响。英伟达推出了基于革命性图灵架构的全新GPU。通过 实时光线追踪,Nvidia为永久改变3D渲染领域设定了稳定的路线。

2020-06-04

虚幻引擎及其在建筑可视化中的作用
电子游戏开发公司Epic Games不仅以其制作的游戏而闻名。它通过开发有史以来最流行的游戏引擎之一- 虚幻引擎而闻名世界。 虚幻引擎跨过游戏界,被很多专业人士运用-包括3D艺术家,建筑师和设计师。Epic Games很快意识到了这一机会,并继续致力于发展流行游戏的中坚力量。该公司现在是虚幻引擎的第四代。 虚幻引擎 在尝试详细说明虚幻引擎在可视化体系结构中的作用之前,我们必须先分享一下有关这一点的内容。多年以来,Epic Games已使虚幻引擎成为易于使用的框架。它是其中包含许多创建工具的套件之一。虚幻引擎的易用性和灵活性使它在各种规模的团队中广受欢迎并可以使用。 基于20年的经验,虚幻引擎为用户带来了独特的功能-高性能,可靠性和强大功能。实际上,Epic Games已经加强了他们的游戏并改进了其引擎,使其甚至可以满足最高要求。 这就是为什么您可以看到虚幻引擎被用于真实照片级可视化,电影制作和AAA游戏中的原因。最近,这家公司对其引擎进行了调整,以支持整个VR平台,包括PC,移动设备和控制台。 由于其庞大的社区,虚幻引擎成为许多建筑工作室的首选,这些工作室以前没有使用这种软件的经验。有许多免费的指南和视频可以帮助任何人开始和完成项目,无论其范围和复杂程度如何。甚至Epic Games也希望帮助建筑师使用他们的引擎。 功能支持建筑可视化 虚幻引擎具有许多非常方便的功能。开发它们是为了使建筑师和设计师能够设计 沉浸式环境并从头开始构建它们。以下内容使虚幻引擎在可视化体系结构中发挥了至关重要的作用。 实时渲染的真实感,虚幻引擎使用基于物理渲染。由于它具有高级选项,包括动态阴影,照明通道和屏幕空间反射,因此设计人员可以立即获得高质量的视觉效果。 当项目取决于可视化质量和使查看者(利益相关者,客户等)沉浸式的功能时,这非常重要。 电影质量的后期处理效果,虚幻引擎中创建的每个场景都可以进行后期处理。建筑师可以 实时操作调整每个场景的感觉和外观,以将预期的信息传达给观众。无论项目要求多么复杂,虚幻引擎都有一个工具使建筑师能够完成工作。 特别是在视觉增强方面。其中一些效果包括色调贴图,环境立方体贴图,镜头光晕,光轴,环境光遮挡,颜色渐变,高级血液,景深,临时抗锯齿,眼睛适应等等。 柔性材料编辑器。虚幻引擎使建筑师能够设计宏伟的物体。对象的表面以高质量渲染。这使建筑师能够以惊人的方式展示他们打算在建筑中使用的材料。 这使必须根据客户需求调整设计的建筑师受益。基于物理的阴影有助于更好地显示图层材质,就好像它是真实的一样。 景观系统。用这些类型的工具创建开放世界的环境非常困难。虚幻引擎不是这种情况。景观系统使建筑师能够快速设置和构建他们喜欢的任何地形,并在此之上开始设计。 借助引擎的高效内存使用,可以轻松实现复杂的设计,例如邻里或建筑群。那里的景观草和树叶功能可以帮助建筑师通过单击几下鼠标添加草,花,树,灌木和岩石。 市场生态系统。虚幻引擎具有独特的市场。建筑师可以轻松地找到高质量的纹理,附加组件,插件和其他资产,以简化工作流程并提供令人叹为观止的设计。 虚幻引擎在可视化体系结构中的作用 建筑可视化行业一直在使用技术创新。过去,架构师不得不将大量的财务资源放在一边,以聘请专门使用可视化工具的专家。更不用说过去该软件的硬件和基础架构要求。 虚幻引擎将所有这些从等式中删除。它是具有中等硬件要求的易于使用的工具。同时,它包含了架构师可能需要的所有内容–实时渲染和 实时3D可视化。根据CGArchitect的说法,虚幻引擎已成为用于建筑可视化的第四种最常用的渲染引擎。 虚幻引擎凭借其带来的工具包吸引了设计人员的注意力。设计人员现在不仅可以使用它来创建简单的场景,而且还可以启用交互性。 借助灯光效果和材质编辑器,虚幻引擎可帮助设计师突出结构完整性和建筑设计。借助VR支持,架构师不再需要掌握其演示文稿。相反,他们只需将VR头戴式耳机戴在客户的头上,然后坐下来放松即可。 还必须注意,这不是一项昂贵的技术。这使小型设计工作室重新参与其中,因为他们现在可以提供最先进的可视化体验并变得更具竞争力。 由于有了虚拟游览和嵌入式建筑技术信息,建筑师不再需要与建筑公司进行数小时的对话。任何承包商都可以简单地戴上VR头盔并自己检查设计和规格。 随着建筑设计行业的发展,虚幻引擎在缓慢但必定会融入其中。实际上,大型公司已经使用了多年。通过降低要求和易于使用,虚幻引擎无疑将成为希望利用沉浸式可视化功能的设计人员的首选工具。

2020-06-03

多光线追踪(ReSTIR):实时渲染数百万个动态灯光
英伟达(NVIDIA) 最近分享了它的SIGGRAPH 2020论文,该论文探索了如何 实时渲染数百万个区域动态灯光的照明和阴影。 多光线追踪(ReSTIR) 以前,游戏工作室使用烘焙解决方案,并添加了一些Dynamic Emitters。然后,RTX游戏允许开发者使用具有物理上正确阴影的动态区域灯光,但会限制在一定数量的灯光。ReSTIR去噪渲染的算法来自SIGGRAPH 2020论文,能够实时追踪具有数百万光线的场景。 英伟达公司的研究部门与达特茅斯学院的视觉计算实验室(Dartmouth Visual Computing Lab)合作,研究如何在当前光线预算下引导数百万个动态灯光。没有复杂的灯光结构,没有烘焙,也没有全局场景参数设定。团队可以保证最后的结果比当前情况快65倍。 论文描述了“使用 实时光线追踪进行动态直接照明的Spatiotemporal Reservoir Resampling”,给出了基于储层的时空重要性采样(ReSTIR)技术的理论和实现细节。 模型的开发人员之一Benedikt Bitterli表示:我们分析的关键是重用来自空间和时间上相邻像素的信息,以告知要跟踪的光线。这个想法类似于现代的后处理去噪和抗锯齿,但是在去噪直接过滤像素颜色的同时,我们帮助引导光线以减少未来的噪声。

2020-06-02

【UE4】在UE4中建造松树过程分享(1)
By:Jonathan Holmes  QUIXEL和SpeedTree的工作流程,以及材料及灯光在UE4中的设置。 松木:Quixel混合器变形 该道具的制作没有烘焙的法线-整个模型的所有边缘都有一个倒角,其多边形数量增加了一倍(从大约500个多边形到1k),但是允许我使用加权法线来产生类似高多边形的结果。 你可以在此处查看我的图层设置,我专门为此项目创建的一件事是我的木材耐候智能材料。这使你能够以最小的努力在看起来很逼真的木制物体上创建裂缝。实际上,你可以在此处抓取它,将这种智能材料添加到你自己的Mixer副本和你正在处理的任何项目中。 请查看此操作的演示! 你也可以通过玩“裂纹深度”和“裂纹控制器1/2”层来调整裂纹的强度 将智能材料放入搅拌机非常容易。导航到你的Megascans库文件夹并打开 \ Custom \ smartmaterial \路径,然后将Wood Weathering存档解压缩到其中。在Mixer中,选择“库”→“刷新库”,你将在“智能材质”选项卡中看到它。 要获得Florida Trail徽标,需要进行一些PS工作。这是通过将要处理的图像放在UV上的画布上完成的,因此我知道需要在哪里设置: 从那里,我简单地导出仅包含FTNST徽标的透明PNG,然后通过Paint贴花将其加载到Mixer中。 SpeedTree叶子分解 我花了很多时间在SpeedTree中工作,因为它是我目前发现的用于创建 实时渲染树叶的最佳解决方案,即使我以更针对脱机使用的方式使用它。以下是使用它的一般过程: 一旦完成了图集的建模,就将其作为FBX导出到原点(其适当的枢轴点位于针头套中)并加载到SpeedTree中。这是通过使用“材料”窗口→“管理材料”完成的: 我创建了一种名为Longleaf的材料,并将该资产的所有纹理添加到插槽中。由于我将不使用SpeedTree来创建纹理地图集,所以大多数操作都是任意的(除了反照率/不透明度纹理外),它只是创建几何图形,稍后我将使用UE4中的材质对其进行优化。添加完纹理后,“材质”窗口应类似于此: 下一步是简单地添加一个自定义网格(与添加材料的方式相同)并将其分配给“材料”窗口中的“网格”选项卡。 然后可以通过手将其直接拖放到视口中或“生成”窗口中的叶生成器上。我的世代窗口如下所示: 重要的是要知道树的层次结构是一切的重点,这些树被设置为中多边形/高多边形,并且并未针对游戏使用进行优化。我将Unreal用作脱机渲染器,因此我对所有针进行了建模,除了各个针之外,没有对连接到针的分支使用图集。 从Tree生成器开始,我们移至Trunk,我没有在其上添加文字根,因为由于添加的地面植物的数量,它们在场景中不可见。Knot和Twigs生成器在那里可以增加树干的视觉趣味并将其分解,因此它看起来不像一根长杆。 大树枝设置了长叶外观的核心。第一个大分支连接到主干。第二个大树枝连接到树枝,所有的叶子网格针都从该树枝中萌发。 另一件事:分支使用间隔生成,因此它们随着树本身的延长,缩短或进行其他调整而增长和变化。这种树生成方法允许以最小的努力创建同一棵树的多个变体。

2020-05-28

NVIDIA黄仁勋云服务器的计算与DPU的结合演讲-实时光线追踪(2)
过去,NVIDIA一直在谈论CPU和GPU,而今年GTC演讲的重点是基于云/服务器的计算与DPU(深度学习处理单元)的结合。以前,NVIDIA的叙述主要是使用AI进行光线追踪,但这些结果更多地反映了降噪算法。今年,黄教主表现出令人难以置信的高画质效果,其中ML在推断更高分辨率的光线追踪渲染器方面提供了惊人的结果。该过程将光线跟踪与ML耦合在一起,以产生高于被光线跟踪的原始分辨率的高质量 实时渲染云。实际上,在演示中,从720P上转换后的更高分辨率的1920×1080分辨率AI渲染图像似乎比以1920分辨率原生渲染的匹配渲染更为详细。 另一个关键演示演示了《我的世界》的光线追踪。这个以前已经发布了。4月,发布了带有RTX的Minecraft Beta版。Mojang Studios和NVIDIA制作了该游戏的Windows 10版本,该版本提供了从上到下的路径跟踪光线跟踪。 我的世界Ray-Traced Jarvis 蒙蒙 涉及Omniverse的第二个演示是主题演讲的Jarvis演示部分。Jarvis是新的NVIDIA对话代理系统。 对话式AI是最困难的推理问题之一,需要大量的ML,并且对自然语言处理(NLP)具有复杂的语音识别。推理必须非常快,否则对话会停滞,并且对话的效果或幻想会中断。除了令人印象深刻的AI之外,该演示还展示了代理输出已被转换为合理的人类语音。显示的两个字符是由Jarvis管道驱动的,其中一个是名为Misty的交互式水滴字符。但是也许最令人印象深刻且最相关的M&E演示是lipsync rap演示,它从NVIDIA员工那里产生了惊人的口型同步,而NVIDIA员工仅提供了说唱的音频,然后在真实面孔的基础模型上将其解释为极其强大的lipsync。 对话式AI和Lipsync “说唱演示(以我们的员工John Della Bona,'JohnnyD'为特色)展示了Jarvis为对话式AI和实时面部动画以及Omniverse Kit的实时动画和图形功能提供支持的速度和准确性。真正突破性的端到端解决方案,” Kerris告诉fxguide。 John Della Bona语音用于驱动3D模型(仅从音频) Jarvis是一个完全加速的应用程序框架,用于构建使用端到端深度学习管道的多模式对话AI服务。开发人员可以轻松地微调其数据上的最新模型,以加深对特定上下文的了解,并优化推理以提供运行时间为150毫秒(ms)的 实时交互,而25秒仅CPU平台上需要。Jarvis框架包括经过预先训练的对话式AI模型,NVIDIA AI Toolkit中的工具以及针对语音,视觉和自然语言理解(NLU)任务的优化的端到端服务。Jarvis附带了一组预训练,代表100,000+个小时的培训时间,但是开发人员将其与NeMo模块结合在一起,该模块以特定领域的术语和其他本地化培训相结合。 同时融合视觉,音频和其他输入,可在诸如虚拟助手,多用户数字化和呼叫中心助手之类的应用程序中提供诸如多用户,多上下文对话之类的功能。 基于Jarvis的应用程序已经过优化,可在云,数据中心和边缘的NVIDIA EGX平台上实现最佳性能。首席执行官黄仁勋的厨房主题演讲的一个主要主题是NVIDIA在数据中心规模方面的进步。NVIDIA AI服务器场的范围和成本节省令人印象深刻。

2020-05-27

NVIDIA黄仁勋实时光线追踪的演讲内容(1)
NVIDIA首席执行官黄仁勋(Jensen Huang)在2020年GTC主题演讲中宣布了该公司的一系列重大新技术进步,其中三项与媒体和娱乐(M&E)空间非常相关。 1. 受益于深度学习超级采样(DLSS)2.0的NVIDIA光线追踪。 2. 扩展的Omniverse。 3. 作为Jarvis对话式AI框架的一部分,出色的角色动画讲话。 首席执行官黄仁勋的“厨房主题演讲” 实时光线追踪 DLSS 2.0是一个经过改进的新的深度学习神经网络,它可以提高帧速率和分辨率,同时生成精美的游戏图像。它为艺术家提供了表演空间,可最大化光线追踪设置并提高输出分辨率。Huang在演讲中重点介绍了名为Marbles RTX的仿真和 实时GPU渲染演示。该演示是一个可玩的游戏环境,通过动态照明和丰富的基于物理的材质显示实时物理。Huang还介绍了用于制造Marbles RTX的Omniverse平台。 在虚拟主题演讲中,黄仁勋展示了NVIDIA创意团队远程创建的演示文稿,以展示其RTX射线追踪和Omniverse Platform的强大功能。Marbles RTX是由使用Omniverse的艺术家和工程师组成的分布式团队创建的。他们将VFX+质量资产组装成一个完全物理模拟的游戏。该演示不需要牺牲质量和保真度,而牺牲通常与“游戏化”艺术资产相关联即可实时运行。Marbles RTX在单个Quadro RTX 8000上运行,可在实时光线追踪的室内场景中模拟复杂的物理场。NVIDIA M&E总经理Richard Kerris解释说,“由于依赖于Omniverse服务器,因此无法下载该演示,”我们在与fxguide进行单独交谈时表示。 Marbles演示令人印象深刻,但其中也包含许多CG复活节彩蛋和幽默 创建视觉效果, 实时渲染云 建筑可视化或制造设计通常需要多个人在团队,远程工作地点以及各个客户地点进行协作以进行审核。使用各种软件工具来开发3D资产。长期以来,跨应用程序进行数据传输一直是全球数百万艺术家,设计师,建筑师,工程师和开发人员的挑战。利用Pixar的通用场景描述(USD)和NVIDIA RTX技术,Omniverse为人们提供了一种轻松使用应用程序并与同事和客户(无论他们身在何处)进行协作的方式。几周前,我们在fxguide上通过GauGAN演示突出显示了这样的示例。 该技术也非常适用于虚拟生产,尤其是对于许多目前处于锁定状态并与分布式团队合作的公司而言。Kerris表示:“过去90天内,ILM等公司对虚拟舞台的兴趣水平是其五倍。” NVIDIA提供了ILM的The Mandalorian虚拟舞台项目中使用的GPU卡。Omniverse已经开发了一段时间,但是它是远程协作的理想选择。 尽管Marble演示在单个RTX 8000卡上运行,但NVIDIA的Omniverse已扩展为包括Omniverse View的新型渲染。该模块由多个NVIDIA RTX GPU加速,并为在GPU阵列上实现极高的可扩展性而提供,即使具有庞大的3D模型,也可提供高质量的 实时渲染。Omniverse View显示从Omniverse内部或直接在使用的3D应用程序中的不同应用程序聚合的3D内容。它还旨在支持商业游戏引擎和离线渲染器。 ML射线跟踪缩放 DLSS 2.0提供的图像质量可与原始分辨率媲美,而仅渲染四分之一到大约一半的像素。它采用了新的时间反馈技术,可获取更清晰的图像细节并提高帧与帧之间的稳定性。原始的DLSS 1.0需要针对每个新环境或新游戏训练机器学习(ML)网络。DLSS 2.0使用非游戏特定内容进行了培训,提供了可在不同视觉环境中工作的通用网络。它不是用于图像的通用Upres工具。它使用卷积自动编码器,该卷积自动编码器采用低分辨率当前帧和高分辨率前一帧,以逐像素为基础确定如何生成更高质量的当前帧。因此,DLSS 2.0在ML网络中有两个主要输入: 1. 渲染引擎渲染的低分辨率,锯齿图像 2.来自同一图像的低分辨率运动矢量,也由渲染引擎生成。

2020-05-26

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