Các thông số điều khiển của VRay phần 1

Các thông số điều khiển của VRay
VRay: QMC Sampler
Nhóm các biến điều khiển trong Vray bằng các tính chất chung của phương pháp Monte-Calro, đặt
trong bảng dưới đây:
Giá trị các thông số này xác định các Sampler sẽ được sử dụng trong tính toán mọi giá trị theo
phương pháp Monter-Carlo. Ghi nhớ là thưc tế tất cả các giá trị, được tính bởi Vray, tất cả các
dạng chiếu sáng, khúc xạ và phản xạ, translucency, caustic và các loại khác, đều sử dụng phương
pháp đó. Kết quả là phụ thuộc vào những xác lập này tốc độ tính toán cũng như độ chính xác và do
đó kéo theo mối quan hệ thời gian/chất lượng render hình
Lock to pixels được dùng để loại đi những điểm nhấp nháy trong hoạt cảnh. Nếu dấu tick được
đánh trong ô trống bên cạnh thông số này một liên kết chặt chẽ của giá trị các điểm cần tính sẽ
được sử dụng đối với các điểm của hình sao cho các giá trị đó giống nhau tương ứng với các điểm
trong các hình (frame) liền kề. Phương pháp Monter Carlo có tính ngẫu nhiên vì thế với sự giúp đỡ
của nó cùng một giá trị có thể nhận những kết quả hơi khác nhau trong các điều kiện tương tự.
Nếu ta tính ảnh tĩnh thì giá trị này có thể mạnh dạn để ở chế độ tắt. Lock to pixels và tăng samples
cho tính toán các giá trị là 2 phương pháp cơ bản để chống lại sự nhấp nháy (flickering) trong các
hoạt cảnh được tính bởi VRay
Adaptation by effect on final result (importance sampling) – kỹ thuật được dùng để chọn các
samples. Trong tính toán tích phân sự chiếu sáng bằng phương pháp Monter Carlo các giá trị của
các hàm dưới tích phân (samples) được chọn theo một qui luật ngẫu nhiên nào đó trong giới hạn
của hàm (bán cầu cho tính sáng của điểm trên mặt không trong suốt và hình cầu cho điểm trên mặt
trong suốt) sẽ được sử dụng. Thú vị là samples có thể có tính hình học như hướng, dọc theo nó các
giá trị của hàm sẽ được tính - nói một cách khác nó giống như từ điểm sẽ sinh ra tia để lấy
samples. Kỹ thuật importance sampling để chọn những điểm bằng phương pháp chú trọng hay giá
trị của những điểm cụ thể của samples cho một kết quả cụ thể. Nếu tia để lấy samples dọc theo
một hướng nào đó đem lại ít giá trị chiếu sáng hoặc thậm chí bằng 0, các samples được lấy tiếp
theo theo hướng đó hoặc gần với nó sẽ không được lấy. Một ví dụ khác – để tính một khúc xạ tối
sẽ không cần nhiều samples. Trong mọi trường hợp, bật thông importance sampling sẽ ép buộc
chuyển động của Vray tìm kiếm và lựa chọn cho tính toán những giá trị lớn (và vì thế quan trọng
hơn cho hình ảnh) samples và bỏ đi những samples có giá trị thấp. Giá trị Amount điều khiển sự
cao độ trong sử dụng kỹ thuật importance sampling khi tính. Giá trị 0 sẽ tắt hoàn toàn sự sử dụng

Нулевое importance sampling, còn với Amount = 1 tất cả các samples sẽ phải qua tuyển chọn.
Trong phần lớn trường hợp sử dụng kỹ thuật importance sampling hết sức hữu ích đối với các
renderer – đưa đến sự gia tăng trông thấy về tốc độ trong khi vẫn đảm bảo chât lượng tính toán
cao. Mặt khác kỹ thuật importance sampling với tính chất ngẫu nhiên của mình có thể đem lại
những kết quả dở ngoài mong muốn – đó không phải là một nghich lý, đôi lúc tắt thông số đó có
thể có lợi vì sẽ làm giảm nhiễu trong tính toán. Như vậy giảm Amount sẽ dẫn tới tăng chất lượng
render và tăng cả thời gian tính toán. Chiến lược với thông số này có thể là như sau – tăng
Amount, nếu nó không dẫn đến những thuyên giảm nghiêm trọng về chất lượng hình ảnh và giảm
nó nếu render không có một lỗi nhiễu nào cả. Theo mặc định Amount = 1
Adaptation by sample values (early termination) – cho phép Vray phân tích các giá trị samples và
bỏ quá trình lấy samples nếu như những gí trị đó gần giống nhau. Nói một cách khác nếu như các
giá trị của samples ít khác nhau thì thay vì tính tiếp các giá trị của samples mới các giá trị của
samples đã tính sẽ được sử. Nếu như các samples khác nhau rõ rệt thì số lượng chúng được chọn
sẽ lớn hơn. Thông số Amount xác định mức độ áp dụng kỹ thuật này. Với Amount = 0 kỹ thuật
này hoàn toàn không được sử dụng, với Amount =1 early termination sử dụng số lượng nhỏ nhất
có thể được các tia samples. Nếu như cần chất lượng tính toán cao thì dùng Amount = 0, nhưng trả
giá cho điều đó là sự gia tăng thời gian rander. Chiến lược cho thông số này giống như với thông
số importance sampling , giá trị Amount mặc định = 0.
Min. samples – Thiêt lập số lượng nhỏ nhất được cho phép samples. Tức là số samples dùng cho
tính toán 1 giá trị nhất định không thể nhỏ hơn giá trị
Noise threshold – trọng tài, người phân sử, quyết định, khi nào giá trị nhận được đủ tốt cho hình
ảnh. Các giá trị kết quả sẽ được tự so sánh với nhau theo từng bước. Nếu sự khác nhau lớn hơn
giá trị Noise threshold thì các samples bổ sung sẽ được tính, nếu sự khác nhau nhỏ hơn thì quá
trình tính kết thúc. Rõ ràng là thông số này có ảnh hưởng trực tiếp nhất tới chất lượng ( độ nhiễu )
và tốc độ render. Tăng nó lên có thể làm sự tính toán trở nên rất nhanh và nhiễu và ngược lại
Những thông số trình bầy ở trên cho phép Vray linh động nhân các quyết định về số samples để
tính toán giá trị này hoặc giá trị kia một cách trực tiếp trong quá trình tính. Nếu Amount của
importance sampling và early termination có giá trị là 0 chúng ta sẽ nhận được render có khả năng
cao nhất của Vray về chất lượng. Thời gian tính cũng sẽ là lớn nhất còn số samples sẽ gần với số
subdivs, được định cho GI trong thiết lập nguồn. Nếu giá trị Amount của importance sampling và

early termination bằng 1, render sẽ là tối thiểu (nhưng hoàn toàn không có nghĩa là tồi) chất lượng,
thời gian tính cũng sẽ là ngắn nhất có thể được còn số samples sẽ gần với giá trị đã định trong
Min. Samples. Điều đó giống như 2 mặt đối nghịch, trong giới hạn đó xác định mọi giá trị thiết lập
trung gian, tiêu tốn cho thời gian và chất lượng render
Hình.02-08. Xác lập cả 2 giá trị Amount = 0, Noise threshold=0.005.
Hình.02-09. Xác lập cả 2 giá trị Amount =1, Noise threshold=0.005. Nhận thấy là hình ảnh thu
được giống lần trước nhưng thời gian rander giảm đi 2.5 lần
Hình.02-10. Xác lập cả 2 giá trị Amount =1, Noise threshold=0.1. Giảm Noise threshold càng
tăng tốc độ tính nhưng đã làm tồi đi rõ rệt chất lượng hình ảnh (nhiễu ở góc và trên các vết nối của
tường và sàn, xuất hiện các hạt trong bóng )
Các giá trị đặt sẵn trong Vray theo mặc định của Amount và Noise threshold khá đa năng và tự
nhiên trong hầu hết các trường hợp, hoặc chúng có thể là những giá trị khởi đầu cho các thử
nghiệm cá nhân. Thay đổi chúng chỉ nên khi có sự hiểu biết thực sự và sâu sắc. Khuyến cáo không
nên để giá trị 0 cho Noise threshold – điều đó có thể dẫn Vray tới những vòng tính toán lặp vô
hạn, hoặc nhanh hơn, tới sự kết thúc thảm bại công việc của chương trình
QMC –Monter Carlo, phương pháp được sử dụng bởi Vray khác biệt với Monter Carlo “cổ điển”
ở chỗ nhờ việc sử dụng early termination và importance sampling. Chúng cho phép chọn các
samples , điều làm cho những sample này không hoàn toàn ngẫu nhiên như trong phương pháp
Monter Carlo chuẩn
Tính GI (Chiếu sáng toàn cảnh - Global Illumination)
Để tính tành phần đầu tiên – chiếu sáng trực tiếp, Vray có riêng thuật toán có khả năng làm việc
độc lập. Để chắc chắn về điều đó rất đơn giản, chỉ cần render 1 khung cảnh 3 D không có GI ( bỏ
dấu tick trong hộp chọn “On” trong bảng VRay: Indirect Illumination). Trong kho công cụ của
modul tính chiếu sáng trực tiếp có khả năng làm việc với các nguồn sáng không gian nên tính các
mép bóng mềm không tạo thành vấn đề gì. Các xác lập chiếu sáng trực tiếp có trong các thông số
của nguồn sáng và bóng (sự giảm dần, loại nguồn sáng, thông số của bóng v.v..)
Hình.02-02. Chỉ tính chiếu sáng trực tiếp. Tất cả các vùng không nằm trong giới hạn nhìn thấy của
nguồn sáng đều nằm trong bóng tối. Bóng mềm là kết quả của thao tác với nguồn sáng không gian
Tắt chiếu sáng trực tiếp hoàn toàn có thể làm được, để làm điều đó ta sử dụng nút Exclude trong
bảng xác lập của nguồn sáng. Ứng dụng này có ích cho phân tích map ở dạng nguyên thể và ảnh

hưởng đối với chúng các xác lập của các thông số. Ví dụ, tách vật thể ra khỏi sự chiếu sáng không
ảnh hưởng tới Photon map bởi vì nó, nếu trong tính chất của nguồn sáng có đặt Generate diffuse,
sẽ tính toán Photon. Phép tính Photon mạp cũng chỉ có thể tắt ở đó. Cũng có thể lựa chọn bật hoặc
tắt các vật thể khỏi Photon map nếu trong tính chất của các vật thể xác định bỏ đi dấu tick trong
mục Receive GI и Generate GI (trong bảng Vray: System>Object settings )
Cũng có sẵn trong Vray thuật toán riêng để tính dò tia ngược, nó cũng là một bộ phận độc lập của
hệ thông tính. Một phần thiết lập của ray tracing nằm trong bảng VRay: Global Switches и VRay:
Image Sampler (Antialiasing), phần khác trong thông số vật liệu VRayMtl.
Tính toán thành phần chiếu sáng thứ ba – khuếch tán phản xạ của sự chiếu sáng là một trong
những thuật toán quan trọng nhất của Vray và cũng tương đối độc lập với những thành phần chiếu
sáng khác. Các xác lập cơ bản của việc tính GI nằm trong bảng VRay: Indirect Illumination, các
xác lập bổ sung khác rải rác trong hầu hết các bảng còn lại của Vray. Chúng ta sẽ xem sét nó lần
lượt. Việc tính GI có thể bật hoặc tắt tùy ý trong hộp chọn “On” trong bảng VRay: Indirect
Illumination.
Các xác lập của thành phần chiếu sáng thứ tư – caustic – hiệu ứng quang tụ nằm trong bảng VRay:
Caustic и VRay: System (Object settings и Light settings).
Như vậy, Vray có cấu trúc modul rõ ràng, cho phép bật hoặc tắt của thành phần này hay thành
phần kia của sự chiếu sáng không phụ thuộc vào các phần còn lại, điều này tiện lợi cho việc xác
lập các thông số. Tiếp theo ta sẽ chỉ xem sét chi tiết chiếu sáng khuếch tán không trực tiếp (GI)
Các xác lập cơ bản của GI.
Để tính chỉ Indirect Illumination VRay cung cấp 3 phương pháp cơ bản:
· Tính trực tiếp - Direct computation;
· Irradiance map;
· Photon map (Global photon map).
Có thể thấy đặc điểm của các cách tính là chia các dạng khuếch tán phản xạ ra làm 2 - Khuếch tán
bật ra lần thứ nhất (ánh sáng đầu tiên đi đến một bề mặt nào đó, khuếch tán một cách phản xạ từ
đó chỉ 1 lần rồi sau đó đi vào điểm cần tính sáng) và các loại khuếch tán còn lại (ánh sáng, cho tới
khi đến điểm cần tính sáng đã phản xạ bởi các bề mặt của khung cảnh 2 lần hoặc nhiều hơn thế). Ý
tưởng của việc chia ở trên – nó liên quan đến sự chú trọng đóng góp của chính lần khuếch tán đầu
tiên của phản xạ ( lần bật lên khuếch tán đầu tiên của photon), sự đóng góp của các lần còn lại sẽ

nhanh chóng tắt theo chiều tăng của số lần phản xạ. Để tính 2 loại nảy bật đó có thể dùng 4 bộ kết
hợp khác nhau của 3 phương pháp tính ở trên

· Tính trực tiếp - Direct computation cho lần bật lên khuếch tán đầu tiên và tính trực tiếp - direct
computation (direct+direct) hay photon map (direct +photon) cho các lần bật lên sau;
· Irradiance map cho lần đầu tiên bật lên và tính trực tiếp (irr_map+direct) hay photon map cho
các lần bật lên sau (irr_map+photon).
Рис.02-04. Chỉ có chiếu sáng trực tiếp và một lần khuếch tán phản xạ (lần khuếch tán bật lên đầu
tiên - first diffuse bounces)
Hình.02-05. Chiếu sáng trực tiếp và tất cả các lần khuếch tán phản xạ, được tính bằng phương
pháp irradiance map cho lần bật lên khuếch tán đầu tiên và phương pháp photon map cho các lần
bật lên khuếch tán tiếp theo.