渲染界的王者RenderMan,大家来了解下

来源:cg世界 时间:2018-09-12 10:43:43          浏览:948 次

    今天跟大家普及点渲染器的知识哈,说说RenderMan。


    作为CG艺术家,无论你做什么,一提起渲染大家一定能想起几个流行的渲染器。那么我要是问:早期使用的那些渲染器,你能想起几个?或许大家首先想到的是Vray,Arnold。其实那些年我们曾经用过或熟知的渲染器还有MentalRay、RenderMan、Final Render、Brazil、maxwell等等。其中MentalRay去年已经宣布停止开发。其他的像Final Render,巴西渲染器,Maxwell随着开发能力,应用性,以及用户上的劣势已经慢慢被人们所遗忘。对了,还有被Chaos Group收购的Corona渲染器。



    Maxwell渲染器出图作品(来自网络)


    目前市场上应用最为广泛的也就是数Vray,Arnold两款了。而这里面最牛逼,有着辉煌“战绩”的RenderMan因为其“高大上”的身份一直不被很多人“待见”。所以一直都是迪士尼,皮克斯这样的大公司还有一些有语言基础的资深艺术家才会玩。

    RenderMan诞生于1988年,是Pixar旗下的渲染器。在1995年进行了修订,2000年7月,规范发布3.2版。在那些年RenderMan在电影界几乎“霸屏”的地位。


    RenderMan在渲染界一直是“大哥”的地位,也是一个标杆。远的不说,就说去年以RenderMan参与的视效大片就有14部之多。比如:《异形:契约》、《寻梦环游记》、《银翼杀手2049》、《金刚:骷髅岛》等等。再往前数那就更多了。但即使这样,在很多地方当我们提及它时,大家顶多说句“昂~RenderMan,我知道····”仅此而已。随着Vray不断进取的开发,Arnold在影视特效制作上的广泛应用。似乎这位老大哥也坐不住了,开始尝试改变自己,以适应不断变化的市场环境。

    RenderMan在2014年在更新19版本的时候采用了全新的渲染架构RIS。在这之前一直沿用着古老的REYES算法。这种算法不是基于物理的,而且流程非常复杂。不同的效果需要使用不同的Shader来实现,要实现一个场景需要调N多个参数,所以不但需要艺术家会渲染器,还需要你学习很多新技术,才能玩明白。


    19版本也是RenderMan有史以来最大的一次改动。添加了RIS Pathtracing框架,完全取代了原有的REYES,可以实现相片级渲染。更重要的是RIS流程易于操作,可以让艺术家集中精力在内容创作上,而不再纠结于渲染器的各种繁复参数的调节,编辑的预览可实时反馈。

    设计RIS的初衷就是尽可能快地光线追踪。在设计期间,借助一个新的整合器构架,, BRDF(双向反射分布函数技术)及智能光服务,RIS 在处理复杂场景制作中的多曲面的球形图案时,也正为其运行速度和记忆效率制定新规范。可以说,RenderMan RIS使用的几乎是目前世界上基于路径追踪渲染算法的最好的渲染器架构。


    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。

    紧接着在2015年7月份发布了RenderMan 20改进了新RIS渲染模式的工作流程,包括新的Denoise选项和用于调试复杂镜头的新Visualizer视图等等。


    2016年7月又发布了21版本。更新了Pixar制作中使用的相同着色器和灯光,并添加了一个新的PBR材质库。更新还为软件的Denoise系统增加了GPU支持。从这次更新我们就可以看出RenderMan在不断的适应市场的需求和变化了。因为这几年PBR的应用实在是太火了。而RenderMan不是PBR时代的产物,更不是为PBR标准制定的。所以,为了搞PBR几乎彻底推翻了原有的设计。Pixar使出浑身解数改进RenderMan的架构,让他可以兼容PBR。

    从这些改变我们可以一窥Pixar对于RenderMan在渲染市场中的一些“忧虑”,或者叫“正名”。


    而在今年RenderMan更是动作频频。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,引入了新的“实时渲染”工作流程,并将整体渲染速度提高了100%。在引擎之下,光线跟踪核心更新,旧的基于RIB的场景描述正在被基于皮克斯的通用场景描述格式的新场景代替。更新还增加了Pixar自己的Pixar Unified灯光整合器和一个新的曲线表示法。

    新的“实时渲染”工作流程,通过基于USD的新场景架构实现。RenderMan 22的主要变化是新的“实时渲染”工作流程,可以在建模,着色,照明或动画时进行渲染,并实时查看更改。


    在22版本中的改进还有更快的照明估算,曲线渲染和光线追踪。使艺术家能够在每个灯光的基础上在单向或双向路径追踪之间切换,并使用“最先进的技术......用灯光路径引导间接照明”。此外光线跟踪核心本身也进行了重大修改,清理了大量遗留代码,使代码库的大小减少了30%。

    据官方说,在复杂场景上整体速度提升高达100%,内存使用率降低10-30%。计算密集型任务受益更大:光线追踪速度提高了3倍等等。


    还有为了与所有大型软件兼容,目前RenderMan正在积极的开发Houdini的RenderMan接口。而RenderMan22 Blender版的插件即将在未来发布。

    这是Pixar发布的《寻梦环游记》的Breakdown。RenderMan 22最新版本中将电影使用的新照明技术集成到软件的商业版本中。


    也就是在昨天官方发布消息,RenderMan22对于非商业行为用户全面免费。所以,你如果想学习最新版高大上的Renderman这款牛逼的渲染器,现在就可以到Pixar官网下载,安装到Maya或者Max里试玩了。


    在CG行业一直当“大哥”的位置也不好做。因为现在的选择太多了,基于GPU的渲染器在不断兴起,再加上现在出现了实时光线追踪技术。Anold、Vray、后起之秀Redshift。尽管效果上有着悬殊,但效率啊,操作方便快速出效果才是当下之道啊!


    不过不得不承认RenderMan背后的技术团队实力是非常强大的。在当今世界,在动画和视效领域,没有任何一家公司的研究实力能够超过迪斯尼。迪斯尼总共有5个主要的研究中心:皮克斯,工业光魔,迪士尼苏黎世研究中心,迪士尼动画和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,而且他们之间有竞争,也就是说研究出来的成果进行比较,谁的更先进用谁的。所研究出的成果都是通过皮克斯的RenderMan这个出口应用到实际项目中的。所以,RenderMan有着更扎实的基础架构,在未来发展上也有着更为强劲的动力。但能否赢得更多用户还是未知数。


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