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CG 日記

「アンバイアス レンダリングの真実」

Chaos Groupがアンバイアス レンダリングについて記事を投稿しています。
なかなか参考になる。
https://labs.chaosgroup.com/index.php/rendering-rd/the-truth-about-unbiased-rendering/

バイアスレンダリングとアンバイアスレンダリングについて多くの議論があるが、アンバイアスレンダリングはより正確という意味で使用されている。
だけどほぼ全てのレンダラーはバイアスレンダリングされていて、実際にはバイアスレンダラーはより早くスマートな物だというお話しです。

アンバイアスって何?

アンバイアスレンダリングは計算でショートカットしていないということ。全てのレイを平等に扱うので、クリーンな結果を得るために膨大なレイが必要になる。
論理的に積分計算にアンバイアスを使用すると、複数回レンダリングした場合に平均して正しい画像になる。
これは個々の結果は間違ってても、アルゴリズムを十分に多くの時間実行し結果を平均すれば最終的な画像を得ることを意味する。

Vrayのマルチパス プログレッシブサンプラーのノイズクリーンアップを思い浮かべると、個々のパスはかなりノイジーだけど、十分な数が平均化されたとき最終的にクリーンな結果を得られる。

アンバイアスに関する一般的な誤解

アンバイアスは物理的に正確

GGやBRDFを使用するだけのアイデアはそれ自体が近似である。物理的にそれっぽく高速化してるだけ。

アンバイアス設定が少ない

ユーザーに公開されてないだけ。

ブルートフォースGIはアンバイアス

GIを特定の方法で計算してキャッシュされたデータを使用した場合はバイアスされてる。

パストレースはアンバイアス

多くのバイアスされたショートカットはパストレースでも利用可能である。

レンダラは何をバイアスさせるのか?

一般的に多くのトリックがある。V-Rayはこれらのトリックのいくつかをユーザーに公開している。 他のレンダリングエンジンはそれらを公開していない。
インターフェイスを簡素化するため、またはユーザにショートカットしてないと思わせるため。

必ずしもバイアスされたソリューションは、物理的に不正確を意味するものでない。物理的に正確でほとんどの場合正確な結果を得ることができる。
できるだけ速く正しい物理結果に近いルックの画像を欲しい場合は、バイアスされたソリューションが必要。

Vrayは物理的に不正確ってわけじゃないんだぜ!「物理的に正確」というセールストークに惑わされるな!
という新しいレンダラーに目を奪われるユーザー対への啓発記事みたいですね。

modoのレンダリングがノイジーだという話しが出るけど、Vrayの記事見た感じ901頃から追加されたフレームパス使ってノイズを平均化すれば、Vrayのようにクリーンなアニメーションになるのかも知れない。

参考資料

デスノートのCGメイキング

https://www.dfx.co.jp/cgmaking/deathnote/index.html

やっぱりゲームエンジン特有の問題が発生するんですね。
今のところ映像用途でアンリアルの採用率が高いのは、映像用途は無料だからなのかな? HAPPY FORESTではUI的にデザイナーに馴染みやすそうという理由があったみたいですけど。
リアルタイムレンダリングエンジンのMizuchiをDCCツール上で動かせるようにした方が、ゲームエンジン使うよりもトラブル少なそうとか思ってしまいます。

参考資料

Modoのレンダーラーに関する記事

標準搭載されてるレンダラーの記事は珍しいですね。
元々はLightWaveのレンダラーをマルチスレッド化した物を想定していたけど、映画用途で不満があったので新しく作り直したという経緯らしい。

Render Me MODO