Renderizado con Iray en SYNCHRO 4D

El renderizado NVIDIA® IRAY® es una tecnología de renderizado físico de SYNCHRO 4D Pro que genera imágenes fotorrealistas simulando el comportamiento físico de la luz y los materiales. Con el renderizado Iray, la animación 4D se vuelve más realista e identificable para los participantes del proyecto.

En este blog explicaré una buena práctica para lograr unos buenos resultados que no requieren de equipos super potentes ni tener que alquilar granjas de renderizado, aunque disponer de una buena tarjeta gráfica siempre ayudará.

1.- Preparación de las vistas 3D

Antes de activar el modo Iray en nuestra vista 3D es aconsejable abrir dos ventanas 3D y colocarlas una al lado de la otra: una la utilizaremos para seleccionar los objetos 3D a los que queremos aplicar materiales y la otra será la ventana que mostrará el resultado del renderizado con Iray. También, enlazaremos las cámaras de las dos ventanas desde la vista 3D > Cámara > Enlazar todas.

También, es necesario que el perfil de aspecto asignado a los recursos 3D tengan el color original en su aspecto final. Si personalizamos el color final no se aplicarán materiales a los objetos.

Para activar el modo Iray, activar la vista 3D y seleccionar Iray desde la ventana de Propiedades de vista 3D > Modo render > Iray:

El modelo mostrará ruido al principio. Pero poco a poco se va perfeccionando y mejorando. Así funciona Raytrace, la tecnología de renderizado con Iray. La imagen va renderizando la escena mientras se reduce el ruido según los parámetros definidos por el usuario. Una vez que se manipula el modelo, la ventana 3D reinicia el renderizado. La velocidad y el rendimiento del renderizado dependen de las capacidades de la tarjeta gráfica del sistema.

2.Opciones de Raytrace

Para definir las opciones de renderizado con Iray seleccionar la pestaña Opciones de Raytrace en la ventana de Propiedades de la vista 3D:

Estas serían las definiciones de estos ajustes:

1. Modo render:

Photoreal es un modo de renderizado interactivo basado en Raytrace que genera imágenes fotorrealistas que presentan complejos efectos de iluminación global. Iray Photoreal utiliza una función de distribución de dispersión bidireccional (BSDF) y un marco basado en funciones de distribución emisiva (EDF) altamente optimizados, que esencialmente capturan el comportamiento físico de materiales y fuentes de luz del mundo real. Iray Photoreal puede aprovechar las GPU con capacidad NVIDIA CUDA para generar imágenes fotorrealistas mucho más rápido que en una CPU, debido a la naturaleza altamente paralela de los procesos de simulación subyacentes. Si un sistema no cuenta con tarjetas gráficas compatibles con CUDA, automáticamente recurrirá únicamente al procesamiento basado en CPU. Esto producirá las mismas imágenes, pero normalmente la renderización tardará más en completarse. Además, también puede utilizar ambos recursos al mismo tiempo.

Interactive es un modo de renderizado de Raytrace interactivo que utiliza algoritmos de renderizado más rápidos, pero menos precisos que Iray Photoreal. Iray Interactive apunta a una apariencia que es consistente con el resultado físico de Iray Photoreal, pero está optimizado para manipulaciones de escenas interactivas. Iray Interactive aprovecha las GPU compatibles con NVIDIA CUDA. Es ideal cuando se desean efectos de Raytrace, como reflejos y refracción, y se acepta un fotorrealismo limitado.

Bridge Photoreal/Interactive: renderizado remoto en Iray Server.

Cluster Photoreal/Interactive: renderizado remoto en el que la escena 4D se carga en un servidor remoto para un renderizado realista. El servidor remoto renderiza la escena (proceso de alto rendimiento), envía a SYNCHRO imágenes codificadas, SYNCHRO las recibe, las decodifica y llena la pantalla. El servidor remoto puede ser Nvidia VCA o cualquier computadora con Iray Server instalado. El software de clúster gestiona los nodos de renderizado: compatibilidad de software, equilibrio de carga.

300. Iteraciones máximas: el número máximo de muestras se compara con el número de muestras desde el comienzo de esta progresión. El valor predeterminado es 300. El número de iteraciones se mostrará en la barra de estado en la parte inferior de la ventana.
301. Segundos máximos: el tiempo máximo en segundos se compara con el tiempo de renderizado desde el comienzo de esta progresión. Define el tiempo que se renderizará una imagen. El valor predeterminado es 300.

Nota: El renderizado se detendrá cuando se alcance el máximo de iteraciones o el máximo de segundos, lo que ocurra primero.

1. Hora del día: ajuste la hora para establecer la posición del sol para el renderizado.
2. Altura del sol: ajuste la altitud del sol según la temporada y la ubicación.
3. Brillo del sol: ajusta el brillo del sol que se utilizará como fuente de luz en el renderizado.
4. Exposición de la cámara: ajuste la exposición para adaptarla a ubicaciones interiores o exteriores
5. Exportar sin animación (rápido): desactívelo para evitar la representación de simulaciones de crecimiento para un rendimiento más rápido.
6. Instancia (menos RAM): regla general: habilítela para escenas que ocupan más de 5 GB de RAM.
7. Fotogramas render en lotes: cuando está marcado, la ventana 3D se actualizará cuando se alcance la mejor calidad en lugar de actualizarse para cada iteración. Úselo para VCA (modo fotorrealista de clúster) para minimizar el costo de comunicación de la red.
8. Aspecto de ratón: cuando está habilitado, el modo de aspecto del ratón se usa para mover la cámara en vista en primera persona con las teclas WASD. Cuando está desactivado, la órbita del ratón selecciona el objeto objetivo y gira la cámara alrededor de él.
9. Usar resultados del caché: cuando está marcado, intentará usar los resultados almacenados en caché durante la exportación si existe el caché de vista requerido.
10. Activar reducción de ruido: si se habilita, la eliminación de ruido procesará la imagen renderizada. Habilitar la reducción de ruido puede consumir memoria y rendimiento significativos.
11. Comenzar Iteración de reducción de ruido: si está habilitada, esta opción evitará la reducción de ruido de las primeras iteraciones, siendo el valor especificado en esta opción la primera iteración de reducción de ruido. Esto puede evitar que la sobrecarga de rendimiento del reductor de ruido afecte la interactividad, p. e., al mover la cámara. Además, las primeras iteraciones a menudo no son adecuadas como entrada para el reductor de ruido debido a una convergencia insuficiente, lo que genera resultados insatisfactorios.

3.Aplicar materiales Iray

• Para aplicar materiales de Iray, primero seleccionar los objetos 3D a los que nos gustaría aplicar el material de Iray en la ventana con el modo de render Sombreado plano. Una buena práctica para seleccionar todos los elementos del mismo material es ir a la ventana de Propiedades de recurso > Campos de usuario y Seleccionar objetos con el mismo valor de campo de usuario.

• Luego ir a la ventana Propiedades 3D > seleccionar la pestaña Material de Raytrace. Hay una lista de texturas de materiales comúnmente utilizados en SYNCHRO 4D Pro, como asfalto, ladrillo, hormigón, etc.

También podemos cambiar la escala de textura en Propiedades. Para aplicar el material debemos de hacer clic en el botón Asignar.

4.Exportar animación con Iray

• Crear una animación con una sola cámara fija si se dispone de un equipo de prestaciones normales ya que el tiempo de renderizado con interpolación de cámaras a lo largo de la animación suele ser largo.
• Seleccionar la animación y Exportar la animación.
• Activar las Opciones de Iray, se aconsejan los siguientes ajustes para una buena relación calidad/tiempo de renderizado:
  • Iteraciones por cuadro: 20
  • Segundos máx. por cuadro: 150
• Pulsar en el botón Vista previa para ver el resultado, y si es óptimo pulsar en Aceptar para empezar el renderizado con Iray de la animación 4D.

Conclusión

El renderizado con Iray de animaciones 4D proporciona imágenes y videos de alta calidad sin la necesidad de tener grandes conocimientos de animación 3D ni postproducción de video y ofrece el motor de render de NVIDIA integrado en SYNCHRO 4D junto con una biblioteca de materiales que dará al usuario una ventaja competitiva a la hora de presentarse a concursos o licitaciones de modelos 4D.

Autor: Product Manager de Software BIM/ VDC. Arquitectura superior por la UPC. Bentley Product Training Partner de OpenBuildings Designer y SYNCHRO. Cuenta con treinta años de experiencia como Product Manager y consultor en software de diseño para arquitectura y construcción. Ha sido Product Manager en empresas como ArchiCAD Graphisoft, Nemetschek Allplan y actualmente en AEC-ON Soluciones, partner de Bentley Systems, Bexel y otras compañías del sector AECO.