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不得了!皮克斯渲染技术完全免费了?

从昨晚开始


史上最没劲苹果发布会各种刷屏


来!


今天wuhu君是时候曝点料来玩!



不得了!


皮克斯渲染技术已经可以免费使用?


是的



RenderMan诞生于1988年,是Pixar旗下的渲染器。今年是RenderMan成立的30周年。


皮克斯RenderMan是皮克斯动画工作室生产的专有照片级逼真 3D渲染软件。





2015年3月,Pixar宣布RenderMan免费,适用范围为调研,学习,评估,插件研发以及个人项目的工作等。免费版功能与正式版都是一样的,没有水印,时限或者用户限制等等。


在今年的7月19日,Pixar发布了RenderMan22版本。RenderMan 22对渲染器进行了重大更新,整体渲染速度提高了100%等一系列改动!





皮克斯使用RenderMan 渲染他们的内部3D动画电影作品,RenderMan已被用于为好莱坞大片电影制作数字视觉效果,如美女与野兽,阿拉丁,狮子王,玩具总动员等;并获得了第一个软件产品的奥斯卡奖。


它在《银翼杀手2049》的高端表现一定会惊掉你的眼球!


这款渲染技术已经可以完全以假乱真,上演真实版的“无头东宫”


变身!



再变身!


再再变身!


来看看Renderman在电影中的高端表现:




而且最近官方正式发布消息,RenderMan22对于非商业行为用户全面免费。


所以,想玩的小伙伴,只要不以商业为目的的情况下可以申请免费下载和使用!安装到Maya或者Max里耍起来!





想下载的小伙伴可以点击“阅读原文”




90%的奥斯卡入围作品由RenderMan渲染




(皮克斯的Dylan Sisson)




在今年的FMX大会(欧洲最具影响力的数字技术交流大会)上,皮克斯的Dylan Sisson演示了即将推出的RenderMan 22,这个渲染器具有先进的光传输功能,大大地改善了艺术家的交互性,并能与皮克斯的Universal Scene Description(USD 动画工具)相结合。



Dylan Sisson是一位拥有超过20年动画和视觉特效经验的技术艺术家。Sisson于1999年加入了皮克斯动画工作室的RenderMan Products Group,在那里他一直从事RenderMan的开发工作。

 

对于RenderMan版本22,wuhu君再给你看看它的一些威力,比如在之前wuhu君介绍的动画:



《Bao》

华裔美女执导的皮克斯最新动画短片终于公开了!!!



《Bao》是第一部由女性执导的皮克斯短片,这部短片由RenderMan渲染,是完全基于物理的路径追踪项目。



《Coco寻梦环游记》




《寻梦环游记》是一个技术复杂的项目,使RenderMan团队能够扩展渲染器并解决新的复杂生产问题,这些解决问题的高端工具也被囊括在22版本中。

 

在《寻梦环游记》中,大量人群和大量灯光让开发人员再次扩大了RenderMan所能处理的范围。



一个拥有2334种实用灯光的世界中,这个渲染工作量是有多么巨大.....你看到Renderman渲染的威力了吗?




《超人总动员2》




超人2的材质比1的复杂很多,虽然看起来非常相似,但具有更多细节。


这些材质来自于Microfacet细节,简单来说,你看看下面的材质球就知道其中的工作量......


(皮克斯材料预设)



还可以让渲染头发的发质更加有光泽和松软,感觉很好吃!


(PxrMarschnerHair可以通过路径追踪多重散射来实现金色外观)




RenderMan的商业测试版于2018年4月26日发布。

RenderMan V22已经在6月/ 7月左右完全上市。



RenderMan的“技术团队”实力




放眼当今世界,在视效与动画领域,没有任何一家公司的研究实力能够超过迪士尼,迪士尼总共有5个比较主要的研究中心:皮克斯,工业光魔(ILM),迪士尼(瑞士)苏黎世(Zurich)研究中心,迪士尼动画以及卡耐基梅隆大学实验室。


这五大研究中心的成果都是共享的,并且为了提高研究质量,这五个中心的研究工作甚至会交叉形成竞争,最后优胜出的技术被采用,而所有这些成果都是通过皮克斯的RenderMan这个出口进入到工业当中。


所以可以看到几乎Hyperion具有的先进技术,都同时也被运用到RenderMan当中,例如发丝,布料,次表面散射,体积渲染等,同时由于前面说过RenderMan具有更稳健的基础架构,所以它甚至比Hyperion更容易采用最新具有重大意义的基础架构级别的成果,例如VCM技术,基于光束采样的UPBP体积渲染技术。


不知道大家是否还记得皮克斯的这部动画短片


《鹬》


wuhu君以此为例展开说说


原文为皮克斯官网技术介绍分析



《鹬》是一部令人难以置信的电影,会让你钦佩渲染可以做到这么漂亮。皮克斯的每一部电影都是以故事为核心,RenderMan的渲染能够使每个故事以更加高清的画面呈现给观众。 


RenderMan RIS架构带来全新的工作流程



Houdini预览和最终效果


制作沙滩上的沙粒,一般会采用给每粒子赋予置换贴图和材质,但是,场景的细节要求近景的置换贴图尺寸增加到原来的32倍,这样会导致置换的效率很差,而使用RIS架构,可以直接创建数以千万计的沙粒。


场景解算和渲染的每一个沙粒


《鹬》中的每一个镜头都是由数百万的沙粒构成的,而每一个沙粒都有差不多5000个面,没有用到置换贴图,都是Houdini里面程序生成的模型。沙粒最终是由RenderMan渲染出来的。



每个沙粒都像真的一样


沙粒最开始是在Mudbox中雕刻出来的,然后用Houdini的泊松分布将沙粒转换成沙滩的模型,并在模型的顶层模拟了一层效果非常棒的沙粒,同时与相机的视角相结合使得这些沙粒的密度更加自然。


泊松分布


沙粒的多样性得益于RenderMan Primvars这项技术,它可以驱动材质进行“干-湿”的转换,团队仅用了12个沙粒模型就完成了对全部沙粒的控制。


沙粒广泛使用GEO实例化和点云的技术,这些数据都是由皮克斯的USD(通用场景解释器)进行管理的,这是个通用的格式,可以把Alembic等格式转换这种通用格式,从而实现对复杂场景的高效制作。



“我们终于可以用非创造性的方式来完成我们镜头了。”



“渲染这么庞大的资产是一个非常大的挑战,但是我们非常成功的完成了,有些场景的光线追踪深度甚至达到了128这个级别,这在之前的技术上是不可实现的。


渲染的结果就像是真实的一样,不过也同样消耗了巨大的计算机资源,庆幸的是RIS架构可以撑得住。”




沙粒的自然光来自于光传递的解算



沙地的颜色是从一个阴天的沙滩上所拍摄的照片上提取的,团队还制作了很多不同的材质,用于各种各样的贝壳、石头和可以折射的玻璃。这些材质还必须表现干的、湿的效果,不同层次的颜色,来模拟出令人信服的沙粒。



早期沙粒外貌


另一个重要的挑战是解决马赫带,它是一种光学上的幻觉,会夸大细微的变化,出现在不同亮度界面的分界线上,呈现出令人不愉快的画面效果。制作团队发明了一种可以自定义的抖动方案,是画面的马赫带自然过渡。


实际的沙滩会呈现出很多不同的样子,创造这些不同的沙滩是一个很大的挑战,制作团队最后分类了三种典型的沙滩类型:雨天、潮湿、干燥


沙滩类型

  

显性约束用于赋予沙滩上沙粒粘性,而破碎约束可以让其产生破碎的效果。在Houdini中用网络处理好沙粒后,制作团队可以区分这些不同沙滩在雨水量上的细微差别,使得模拟动画可以更加先知先明。


沙粒的张力和簇力


浪花和泡沫使用了Houdini的FLIP技术。制作团队制作简单的海浪模型再去制作特效级别的海浪并且调整厚度,对一些特定的区域甚至采用了高级别采样的FLIP模拟。


海浪模拟解算


泡沫使用了混合材质,可以达到100级的光线跟踪的反射深度,使泡沫的内部产生折射的光照效果,展现了泡沫高度的真实性。“我们可以信赖光线跟踪的这套技术来实现超真实的海浪和沙滩,RIS架构真的可以完成那些要求极端的任务。”主创说道。


泡沫模拟解算


皮克斯自研泡沫插件GIN,是通过幂函数分布的方式来创建泡沫,每个泡泡都具备表面张力。粒子之间的距离作为密度可调整泡沫的破裂和堆叠程度。


泡泡制作分解


干燥的沙滩和被水弄湿的沙滩会出现半月效果,为了解决这个问题,制作团队复制了整个沙滩的模型,并用动态变化的混合折射率,在干燥与潮湿的沙滩边缘进行过渡处理,这样就消除了错误的效果,获得了更自然真实的水的效果。 


渲染和解算每一个沙粒


结合在Houdini中生成的水流,制作团队可以使用自然生成的波纹,然后作为在Katana中置换贴图的样本,这让海面看起来更加真实漂亮。

 

波纹转换


《鹬》中使用了大量的微距摄影,制作团队一开始想使用NUKE中的合成流程来解决,后来他们发现在RenderMan中使用DOF(景深)技术进行渲染会惊人的得到非常好又精确的结果。


对于一些夸张的DOF镜头,一项结合起来的技术被采用了, 他们在USD中重建了整个项目,并使用图像深度数据增加了特别的运动模糊效果,这赋予了画面独特的风格。


电影中大量使用了微距摄影


最后,为了清除所有的光线跟踪所形成的噪点,用到了 RenderMan Denoise这个新的降噪技术。


一般地说,折射表面和具有很大DOF(景深)的镜头需要额外的采样才能完全处理好,但是 Denoiser(降噪插件)允许团队们不再关注这些技术点并且不再担心这些令人烦恼的噪点或者去渲染很长很长的时间。他们也使用了LPE技术对焦散造成的“萤火虫”现象进行处理。


电影中大量使用了微距摄影


终于,《鹬》把RenderMan的基于物理的材质和灯光推上了一个新的标准,RIS架构在CG技术上到达了一个空前的高度,为皮克斯未来的基于物理的动画制作流程铺垫了坚实的道路。



说了那么多!


可以免费使用了!


快去好好研究吧!


动画人!


点击阅读原文




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