(GPU光线跟踪和分析)支持的函数
概要
实体分析
表面分析
检测器实体
方向分析实体
节点分析
膜层
分布式计算
几何学
表面
表面属性
非曲面几何体节点
关键字
数值精度
光
轻型
轻属性
光线跟踪路径
光线跟踪属性
分散
散射模型
关键抽样
脚本
光源
范围
表面光洁度
分析实体
分析表面
GPU不支持并忽略分析表面。当在GPU中使用光线跟踪时，应使用平面型检测器实体，而不是分析表面。
探测器实体
如果模型中有正确配置和支持的检测器实体(DE)类型，GPU光线跟踪可以使用它来产生分析结果节点(ARNs)。下表逐一列出了GPU支持的检测器实体类型。任何不支持的DE类型或不支持的参数将被GPU忽略。
每个探测器实体使用一系列参数来定义其大小、像素分辨率和计算类型。下表列出了GPU支持的每个参数。
1.配置了“照度”分析的检测器实体将不会执行所需的分析，但如果“吸收光线”标志未设置为真，它将停止GPU上的灯光。
2.滤光器
A.在GPU上，仅当计算时间设置为“跟踪结束”模式时，才应用DE上的滤光器标准。在“跟踪期间”模式下，光线过滤器将被忽略，所有被de截断的光线将包含在结果中。
B.在Monte-Carlo模式下，可以在光线追踪结束时获得并过滤所有光线。
C.在分光模式下，在光线追迹结束时只能获得“母”光，并经过滤光处理。这意味着，例如，当GPU上的光线跟踪处于分束模式时，它不能使用光线过滤器分支“亚”散射光线。不建议在分光模式下使用滤光器。
D.在探测器实体方面，滤光应用的基本标准是光必须被DE拦截。例如，如果DE的光过滤是“散射光”模型，则预期只有与DE相交的散射光将有助于结果分析。
E.灯光过滤对每个灯光执行属性操作。
GPU光线追踪模式使用以下规则，使用光线属性进行测试并与光线关联：追踪CPU光线模式I .光线通过CPU光线缓冲区创建，所有光线属性初始化ii .光线被复制到GPU光线，用于描摹iii。光线在GPU iv上被追踪。光线从GPU复制回它们在CPU光线缓冲区v中的原始光线。任何不受GPU支持的CPU光线属性都具有与初始值vi相同的含义。相应的，任何使用GPU不支持的属性的过滤操作，都会在原来不变的CPU光线数据上进行测试。
追迹GPU光线模式i。在GPU上创建的光线具有GPU ii支持的属性。光线在GPU iii上被追踪。光线从GPU复制到临时默认CPU ray iv。
因此，任何使用GPU不支持的属性的过滤操作都将测试默认光线的设置。方向分析实体方向分析实体(DAEs)将在GPU光线跟踪结束时自动生成分析结果节点(ARN)。
在射线追踪结束时将使用DAE射线选择标准，使得计算时间相当于由探测器实体构造的“追踪终止”模式。有关GPU光评估标准的更完整描述，请参考检测器实体的文档。
分析结果节点 如果在该模式下激活了正确配置的检测器实体(DE)或方向分析实体(DAE ), GPU可以生成分析结果。如果正确配置的DE或DAE出现在GPU光线跟踪中，分析结果节点将在GPU光线跟踪结束时添加到FRED文档对象树中。下表膜层 逐一列出了如何指定用GPU处理的胶片类型。GPU上的膜将没有透射或反射相位系数、空间相关性或偏振相关性。并且透射入射功率系数将被计算为s和p偏振的平均值。
1.反射和透射忽略相位条件。
2.简单的表搜索(最近邻)不包括角度差。透射和反射是S和P分量的平均值。
3.它近似一般的采样膜类型，其中入射材料是空气，基底材料是简单的玻璃。对于所有活动光源的每个活动波长，胶片将采样方向余弦0和0.9999之间的8个角度。
4.对于所有偏振态，它将100%传播。
分布式计算
当使用FRED的分布式计算功能时，远程节点可用于GPU光线追踪。
几何学
表面
在GPU上描述曲面时，可以精确描述，也可以近似描述。对于精确描述的给定表面，需要满足以下要求：
类型有一个GPU实现。
表面可追踪
没有应用曲面修剪参数。
不使用点图层表面构造参数。
曲面不是布尔实体单元。
当上述条件不满足给定曲面时，在GPU上使用三角网格来逼近曲面(这里可以认为是CAD *。OBJ或*。STL格式)。
一般情况下，网格化一个曲面会降低曲面描述的精度(网格化平面曲面除外)，与CPU的追踪结果相比，它将是GPU追踪中的误差来源。
当用三角形网格逼近曲面时，用于逼近曲面的三角形块根据曲面类型从两个不同的来源收集。
隐式曲面由函数形式f(x，y，z)定义。比如球体、圆锥体、圆柱体都是隐式曲面。
显式曲面由参数化形式f(u，v)定义。例如，直纹曲面、拉伸曲面和Lambert曲面都是显式曲面。
对于三角形网格近似：
隐式曲面使用内部算法，终端用户无法得到自己控制的参数。用户无法使用控制键来提高网格质量。
显式表面使用FRED的3D查看器中的三角形块。使用FRED的可视属性对话框增加曲面细分将在GPU上生成更高质量的近似曲面。
下表指出了哪些表面类型具有精确的GPU实现，哪些使用三角形网格近似。
1.只有当前端和后端的半孔径都是理想的(比如柱脊沿Z轴不变)时，才能完全支持圆柱型。如果柱脊是倾斜的，则在GPU上使用三角形网格来近似表面。2.上表中未指定的表面类型将由GPU上的三角形网格近似。表面属性在FRED模型中，每个表面都有一系列的属性来描述几何属性。这些属性可以是物理属性，FRED的特定属性需要用于光线跟踪，或者FRED的视觉属性需要用于渲染。下表显示了GPU是支持、部分支持还是忽略给定的表面属性。一个支持的属性并不代表GPU上的实现和FRED中CPU光线追踪的原始实现有意义。请参考本文档中关于每个受支持或部分受支持的属性的相应部分，了解更多信息。
1.如果高级点积曲面修剪规范应用于曲面，三角形网格将用于将曲面转换为近似曲面。
2.如果曲面修剪规范应用于曲面，三角形网格将用于将曲面转换为近似曲面。
非表面几何体节点
在光线跟踪中，光线与曲面相交。但是，几何体级别中的非曲面节点将用于增强曲面描述属性。例如，可以在FRED中使用曲线来构建曲面或定义曲面的自定义孔径。或者表面的位置可能取决于树中它上面的自定义组件的位置。
下表逐一列出了GPU支持的非曲面几何体节点。
1.曲面是元素组合结构的一部分，在GPU上会自动转化为近似的三角网格描述。关键词 关键字不被支持和忽略。模型构建中关键词的使用和模型管理。同样，对于光线跟踪，关键字对GPU没有价值。下表材料 逐一列出了如何确定GPU处理的材质类型。
1.对于所有光源的所有有效波长，将计算实折射率和虚折射率。
2.所有不支持的材质类型将自动转换未采样的材质。对于所有光源的所有有效波长，将计算垂直入射时实部和虚部的折射率。
下表逐一列出了如何确定GPU处理的材质属性。
数值精度 所有GPU计算都是单精度的。下表中逐一列出了光线类型 GPU支持的光源类型，为评估FREDMPC是否可用于给定分析提供了一个良好的起点。
1.偏光
A.如果支持光源配置，并且激活了偏振标志，那么调用Trace GPU光线仍然可以生成光，但是偏振信息会被忽略(即光会被认为是非偏振的无关光源)。
B.如果在FRED中生成光源，然后需要由Trace CPU光线调用GPU进行追踪，那么在GPU上追踪到的光线的偏振信息会被忽略，但是当光线返回FRED时，偏振信息会返回CPU。这些光线的偏振数据无效，无法使用这些光线数据分析偏振。
2.相干光
A.使用光线追踪模式追踪GPU光线，在GPU上不会产生相干光。
B.当使用Trace CPU Rays光线追踪模式将光线从FRED的光线缓冲区推送到GPU时，相干属性将在GPU光线追踪之前从光线中移除，然后在光线返回FRED时在CPU上替换。这些在GPU上追踪的光线不能用于计算辐射度。每条射线都有一组属性(如位置、方向、功率、波长等。)，供各种分析功能使用。下表列出了GPU支持的光线属性。
1.光的“强度”是一个属性，仅适用于跟踪渲染光线跟踪模式来生成渲染图形。
2.目前，仅支持有限的一组状态属性代码，并且支持的状态代码是光线停止、原因光线停止、光线积分、光线交互、光线反射、光线透射、散射光线、镜面反射光线、无法解析的材质错误和TirError。
3.值得注意的是，尽管可以使用MPC跟踪高级选项请求光线跟踪路径数据，但在GPU光线跟踪期间，path #的光线属性不会更新。因此，在执行GPU光线跟踪后，不支持基于path #的光线选择过滤。基于路径的分析仅限于光线跟踪路径表和杂散光报告表中显示的信息。
跟踪路径
当模型在适用的光线跟踪属性定义上使用蒙特卡罗父光线说明符时，光线跟踪路径可以通过在GPU上跟踪光线来获得。当GPU上发生光线分割时，将不会跟踪光线跟踪路径。
用户为路径跟踪提供的最大总事件计数必须在光线跟踪之前提供给GPU。该选项位于GUI的MPC跟踪高级对话框中。只有总事件计数小于或等于该用户提供的值(默认值=10个事件)的路径才能在GPU光线跟踪结束时的光线跟踪路径表或杂散光报告中查看。
在GPU光线跟踪结束时，超过最大总事件计数限制的光线跟踪路径的数量以及这些路径中的总功率将在输出窗口中报告。
目前不支持在CPU上生成重绘光线追踪路径(如果已经由GPU生成)。
目前，不支持使用光线执行基于路径的分析(例如，分析路径#X的辐照度分布)。
光线跟踪属性
下表列出了GPU如何处理光线跟踪属性的特定属性。
1.父光线和光线分割a .当使用除蒙特卡罗之外的父光线说明符时，必须注意正确配置GPU缓冲区，以确保为光线生成保留适量的资源。特别是，通过设置GPU设备支持的最大总祖先级别(镜面散射)，在MPC跟踪高级对话框中指定光线分割的GPU内存分配。当使用父光线说明符而不是蒙特卡罗和跟踪CPU光线模式时，只有父光线将被返回到CPU光线缓冲区。当光线分段在GPU光线跟踪期间处于活动状态时，这会限制可用的光线数据跟踪后分析。散射模型下表列出了GPU对散射模型的支持。以下行为适用于GPU上的散射模型：\uf06c如果它是不支持的散射模型，则GPU将忽略它\ UF06C总积分散射(t is)表是在7个入射角下预先计算的，作为散射模型表示的一部分，然后在GPU中的光线跟踪期间进行插值。
1.如果是不支持的散射模型，那么GPU会忽略。
每个散射模型定义包含进一步描述散射行为的其他属性。这些属性作为“附加数据”显示在FRED GUI中“散射模型”对话框的底部，或者作为用户脚本散射模型定义的一部分。
焦点采样使用散射模型的曲面必须至少有一个活动的焦点采样(或在FRED的GUI中显示的“感兴趣的散射方向区域”)，以便从曲面生成散射光线。虽然关键采样不会影响散射光本身的辐射测量，但会影响给定方向散射光的统计采样，最终影响分析平面上的光线统计。下表列出了GPU聚焦采样的类型：
1.“全半球”是“进入给定方向”关键采样类型的一个特定示例，其中半角相对于散射位置的局部曲面法线设置为90。2.椭圆键采样类型的GPU实现不同于CPU实现。在GPU实现中，强调采样由围绕从散射点看到的椭球投影的矩形来定义。之所以采用这种方法，是因为在GPU上实现严格椭圆比在CPU上更快。在GPU和CPU的实现中，辐射测量是正确的。每个关键采样规范都有一组附加属性(在FRED GUI中显示为“OtherData ”),以进一步优化关键采样的效率。下表列出了GPU对这些属性的支持。
1.当散射表面的光线跟踪属性将蒙特卡洛设置为父光线描述符时，方向类型标志将被强制使用GPU上的蒙特卡洛选项。在所有其他情况下，将使用请求的方向类型。该选项在BSDF值最高的位置生成更多的散射光。2.当散射面的光线追踪属性将蒙特卡罗设置为父光线说明符时，在GPU光线追踪过程中，散射光线的数量将被强制为1。在所有其他情况下，将使用所需数量的散射射线(最多10条射线)。脚本组件(如材质、曲面、散射等。)在GPU上不受支持。有关如何在GPU上近似脚本元素的更多信息，请参考本文档的相应部分。在将文档发送到GPU之前，修改FRED文档的脚本(包括更新前/更新后脚本)应执行以下脚本命令以支持MPC光线跟踪：
光源
使用GPU进行光线跟踪有三种光线跟踪操作模式，在本文档的光线跟踪模式一节中进行了描述。仅当使用“跟踪GPU光线”模式时，本节中的信息才有意义。使用Trace CPU射线模式时，光源功能仅受GPU上射线数据支持的属性限制(详情请参考“射线”一节)。
在跟踪GPU光线模式下，光源定义将被加载到GPU中，然后用于生成和跟踪光线。为了正确执行，GPU实现需要支持源定义的属性。如果不支持光源的属性，GPU将不会生成或跟踪光线。
下表列出了GPU的光源属性支持：
1.GPU仅使用列表中激活的波长。这也将影响GPU上采样材质的表示，其折射率值是使用“按列表指定”波长选项在每个光源的有效波长下评估的。
2.有关GPU如何表示每种材质类型的详细信息，请参考本文档的“材质”部分。
3.无论光源的实际设置如何，功率单位始终是瓦特。例如，如果指定50流明的光源，GPU将生成总功率为50瓦的光。光会被正确地追踪，但是50流明光源的辐射测量是不正确的。
4.如果支持位置/方向组合，仍会生成光，但光不会具有任何与偏振相关的属性。所有光谱类型都不受支持，将被忽略。使用Trace GPU Rays光线追踪模式，波长“根据光谱随机”的光源将无法在GPU上生成光线。在这种情况下，需要在CPU上的FRED中生成光线，然后使用Trace CPU Rays模式在GPU上推送并追踪光线。但是，因为折射率值是在文档加载到GPU时预先计算的，所以当模型中包含折射元素时，这可能会给出不正确的结果。表面粗糙度GPU不支持表面粗糙度。如果将“表面粗糙度”属性指定给FRED模型中的曲面，则在转换为GPU时会忽略该属性。
灯光渲染软件有哪些
是基于PC系统的三维动画渲染和软件制作。一开始是做电脑游戏的动画，后来刚开始参与影视作品的特效制作，比如《X战警II》，《最后的武士》等。免责声明3ds Max 7之后正式更名为Autodesk3dsMax，最新版本为3dsmax2020。
从使用领域来看，广泛应用于广告、影视、工业设计、建筑设计、3D动画、多媒体制作、游戏、工程可视化等行业。3DMax很容易上手，制作步骤非常简单高效，可以让你快速上手。所以，你不必先被它众多的说明吓倒。只要你的实际操作清晰，很容易上手，后期高配版可操作性也很简单。实际操作的提高更有利于初学者学习。
Maya是美国Autodesk公司生产的世界顶级三维动画软件，用于专业影视广告、人物动画、电影特效等。比如《猩球崛起》，《哈利•波特与死亡圣器（下）》，《功夫熊猫2》等都用Maya。Maya功能完善，工作灵活，易学实用，制作效率高，3D渲染真实感强，让电影代入感更真实。是电影级别的顶级软件制作。
ZBrush是一款数码雕版绘画软件，基础功能强大，工作内容直接，改变了整个三维领域。在一个简单的界面中，ZBrush为现代数字艺术家提供了世界上最先进的工具。比ZBrush这种软件角色还正宗。ZBrush曾在《黑夜传说2》、《指环王》等电影中使用。除了激发艺术家的创造力，ZBrush还产生了一种客户体验，使其在应用时感觉非常流畅。
1.Renderman
RenderMan是一套基于著名的REYES渲染引擎开发的计算机图像渲染规范。所有符合这个规范的渲染器被称为Renderman兼容渲染器。
它是由著名动画公司皮克斯皮克斯开发的。Renderman最初是皮克斯的一个内部插件，后来才对外发布。在当今动画电影、影视特效等高端领域，renderMan兼容渲染器是必不可少的渲染解决方案。据说好莱坞几乎所有的电影特效都会用renderman渲染。另一个高端解决方案是mental ray渲染器，也是电影级别的。
2.精神射线
德国著名渲染器mental ray是一款专业的3D渲染引擎，专门用于影视渲染。它可以生成高质量的逼真图像。Mental Ray是可以和Render Man媲美的电影级渲染器。在电影领域得到了广泛的应用和认可。好莱坞也有很多Mental Ray出品的电影。
Mental ray作为插件内置于maya和3ds max中。
3.阿诺德阿诺德渲染器
Arnold renderer是一个先进的、跨平台的、基于物理算法的电影级渲染引擎，被越来越多的好莱坞工作室和制片厂作为首席渲染器使用。有玛雅渲染插件和C4D渲染插件。
4.巴西呈现器
巴西渲染器与上面的不同。它面向工业、航运、珠宝设计、绘图和多媒体领域。具有强大的光线追踪折射反射、全局照明、散焦等功能，渲染效果极其强大。但是它惊人的质量是以非常慢的速度为代价的。用巴西渲染图片是一个非常慢的过程。它的质量真的是无字，但它的速度更是无字。如果是用于动画或者人物，室内设计等。它还是不能接受他的速度。
5.最终渲染
这也是德国渲染器。它的渲染速度非常快，效果非常高，非常适合商业市场。FinalRender还提供了卡通渲染模拟的功能，可以说是一个全能的渲染器。相比其他渲染器，设置更多，可能刚开始比较难懂。但是一旦你熟悉它，你就知道它有一个很好的设置，可以调整许多不同的细节。其实比巴西快很多，但还是比VR慢。
麦克斯韦采用的是真实世界的光谱运算机制，所以可以达到完全真实的效果，成像质量相当不错。但是速度比较慢，打印一帧可能要几个小时甚至几天，在国内的情况下超出我的想象。
它是3ds max、Maya、C4D和Rhino中的插件。另外，和KeyShot一样，它可以作为一个插件，也可以作为一个独立的渲染软件。
VRay是地球上每个人都知道的渲染器。基于V-Ray内核，有VRay for 3ds max、Maya、Sketchup、Rhino等多个版本。
与其他渲染器相比，VRay虽然“业余”，但渲染效果并不逊色于其他渲染器。VR的特点是速度快，容易学习，因为它的参数调整小，简单，所以很多没有基础的人都会选择它。3DMAX VRAY或SketchUp VRAY广泛应用于建筑、室内装修、广告等行业。
Vary参数多，自由度高，可以渲染任何东西。相比KeyShot，Vary调节繁琐，容易搞砸。但是MAX上的vray很难被keyshot超越，Vray要和MAX配合使用。与KeyShot不同，它只能作为一个插件使用，没有独立的渲染软件。
KeyShot是我用的渲染软件，之前所有的图片基本都是用它渲染的。使用这个软件有两个原因：1。速度超级快，几分钟就能出结果。2.超级简单，完全是傻子级别的操作！
KeyShot是工业产品的渲染工具，可以完全实时渲染，而不是‘事后诸葛亮’。所见即所得，从材质、灯光到相机、动画的每一个变化都能立刻看到。而且，材料，灯光，场景等。都是现成的，拖着就能给素材，对新手来说还是挺有诱惑力的。
这个渲染软件是完全基于CPU的3D渲染软件。渲染时，3D数据存储在内存中，而不是视频内存中，因此可以在没有强大的独立显卡的情况下导入数据量非常大的模型。渲染KeyShot时，需要使用计算机100%的CPU，这是正常的，但有时可能会卡顿。但是，可以在左上角调整CPU利用率。当然，如果你有好的显卡，也可以检查一下后置GPU打开GPU帮助渲染。
祝大家在模特这条路上越走越好。
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2.那就私信我：3D建模
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