THÔNG SỐ SAMPLE KHI RENDER LÀ GÌ?

Bao_Anh

New Member
Author
Khi làm việc với một trình kết xuất áp dụng kỹ thuật Render Ray-Tracing* như Arnold, sẽ rất hữu ích nếu bạn có hiểu biết cơ bản về các nguyên tắc cốt lõi đằng sau kỹ thuật này. Tạo ra một hình ảnh thực tế từ mô hình ảo đòi hỏi phải mô phỏng đường truyền ánh sáng trong cảnh đó từ nguồn sáng đến máy ảnh, sau đó tính toán các thông số để xác định giá trị màu cho mỗi pixel.
*Ray-Tracing là Kỹ thuật mô phòng ánh sáng bằng cách truy theo các tia sáng (trace có nghĩa là đuổi theo, ray là các tia sáng). Bạn có thể tưởng tượng kỹ thuật này giống như cách bạn nhìn lên mặt trời, theo dõi các tia sáng của nó chiếu đi đâu, chiếu vào vật thể nào và cách nó đánh sáng lên những vật xung quanh. Kỹ thuật này nhằm mô phỏng cách ánh sáng chiếu vào các vật thể, từ đó tạo ra các bóng, phản chiếu và hiệu ứng ánh sáng chân thực hơn.

Khái niệm Sampling, Sample là gì?
Để xác định màu sắc từng pixel của hình ảnh, Arnold sẽ phát ra một số tia sáng từ vị trí của máy ảnh cho đến khi chúng chạm vào một vật thể trong cảnh. Mỗi khi một tia chiếu vào một vật thể, Arnold sẽ thực hiện một số phép tính cho ra kết quả là những thông tin về vật thể đó (ví dụ: màu sắc của nó). Về cơ bản, quá trình này có thể được mô tả là “sampling-lấy mẫu” cho các pixel trong hình ảnh của một máy ảnh ảo.
1663899464673.png
Sampling là quá trình phát ra các tia sáng qua mỗi pixel đến các vật thể khi render. Sample là số lượng các tia sáng được giám sát trên mỗi pixel.

1663900037822.png
Có nhiều loại Sample khác nhau khi render như Camera (AA), Diffuse, Specular, Transmission, SSS, Volume (chúng ta sẽ lần lượt tìm hiểu về từng thông số này).
Camera (AA) Sample là gì ?
Về cơ bản, Camera (AA) Sample hay còn được gọi là "Camera Rays" là thông số giúp kiểm soát số lượng tia được bắn từ máy ảnh qua mỗi pixel vào trong scene. Trong đó, AA là viết tắt của thuật ngữ Anti-Aliasing, nghĩa là “khử răng cưa” – là làm cho hình ảnh được hiển thị trên màn hình với các pixel trở nên mịn hơn và có cảm giác sống động hơn.

Giá trị Camera AA tỷ lệ thuận với số lượng tia trên mỗi pixel được máy ảnh theo dõi – hay nói cách khác là số lượng Sample. Số lượng sample sẽ bằng bình phương của giá tri Camera (AA). Ví dụ, Camera (AA)=3 tương ứng với 3x3=9 Sample. Trong thực tế, bạn có thể cân nhắc sử dụng giá trị Camera (AA)=4 cho chất lượng kết xuất trung bình, 8 cho chất lượng cao và 16 cho chất lượng siêu cao (hiếm khi).

Do đó, giá trị Camera AA càng cao thì số lượng Sample càng lớn, chất lượng Anti -Aliasing khử răng cưa càng tốt, nhưng thời gian kết xuất sẽ lâu hơn. Việc tăng số lượng Sample thông qua thông số Camera (AA) không chỉ làm giảm nhiễu răng cưa mà còn bổ sung thêm nhiều tia sáng thứ cấp giúp giảm nhiễu trong chiếu sáng. Chất lượng của hình ảnh thu được phần lớn phụ thuộc vào số lượng tia hoặc Sample được tạo cho mỗi pixel. Các kết xuất được tính toán với quá ít Sample trong mỗi pixel có thể bị nhiễu - noise. Việc tăng số lượng Sample trên mỗi pixel sẽ cho hình ảnh ít nhiễu và rõ nét hơn.
1663900070400.png 1663900079047.png
Hình ảnh so sánh sự khác biệt khi tăng số lượng Camera (AA) Sample trong một scene.
Camera (AA) còn đóng vai trò là một hệ số nhân đối với các thông số Sample khác. Ví dụ:
  • Nếu Camera (AA) Samples là 3 nghĩa là sẽ có 3x3=9 Sample được dùng cho Anti-Aliasing.
  • Khi đó, Diffuse Samples là 2 nghĩa là sẽ có tổng số 9x2x2=36 Sample được dùng trên mỗi pixel cho Diffuse.
Trong hầu hết các trường hợp, giá trị Camera (AA) sẽ xác định chất lượng tổng thể của hình ảnh được kết xuất. Việc tăng Camera (AA) sẽ cải thiện chất lượng tổng thể của hình ảnh, nhưng nó thường có thể gây lãng phí thời gian render vì nó làm tăng tỷ lệ lấy mẫu-Sampling rate cho mọi thành phần trong scene. Do đó, khi bạn tăng Camera (AA) để có khả năng khử răng cưa hình học tốt hơn, bạn nên giảm số Sample của các thành phần khác để bù lại. Nếu nguyên nhân gây nhiễu được xác định do bởi một thành phần cụ thể nào đó, sẽ hiệu quả hơn nếu chỉ tăng số lượng Sample của riêng thành phần đó thay vì của tất cả những gì có trong scene.

Ngoài ra, chất lượng của hiệu ứng Motion Blur và Depth of Field có thể được cải thiện bằng cách tăng Camera (AA).
1663900176194.png 1663900182134.png 1663900188605.png
Camera (AA)=1 Camera (AA)=5 Camera (AA)=10
Ví dụ: nếu có một cảnh có nhiều Motion Blur, thì cần phải lấy mẫu Camera (AA) lớn hơn và do đó các giá trị Sample khác có thể bị giảm. Tương tự như vậy, việc tăng Camera (AA) cũng có thể có lợi cho ánh sáng gián tiếp và do đó sẽ không cần nhiều Diffuse Sample. Tuy nhiên, nếu bạn muốn giảm nhiễu trên da của một nhân vật, sẽ hiệu quả hơn nếu có SSS sample cao hơn chứ không phải một giá trị Camera (AA) cao tương đương.

Theo dõi thêm các bài đăng sau để hiểu thêm về các thông số khác liên quan đến Sample như Light Sample, Diffuse Sample, Specular Sample, Volume Sample.
 

Attachments

Top