blender appleseed

Appleseed Renderer Version 2.0- Artikel in Digital Production 1902

Die Path Tracing Render Engine Appleseed hat in Version 2.O einige Features erhalten, die für den Visualisierungsbereich von Interesse sind. Offiziell befindet sich die Open-Source-Software noch in der Beta-Phase, es werden aber immer mehr Feature-Lücken geschlossen. Interessant ist die Engine, weil sie sowohl für 3ds Max und Maya als auch für Blender und die Lookdev-Software Gaffer verfügbar ist. Wer in keinem dieser Programme zu Hause ist, kann Appleseed als Standalone-Software Appleseed Studio ausprobieren. Manche der Features, wie die Visualisierung von Lichtpfaden, ist nur dort verfügbar.

Wie Cycles ist Appleseed ein sogenannter Production Renderer, das heißt, er wurde nicht für wissenschaftliche Forschung entwickelt, sondern im Hinblick auf die Anforderungen der täglichen Arbeit in der Computergrafik. Auf Stabilität, Usability und Performance wird also ebenfalls ein Augenmerk gelegt. Digital Production hat Appleseed bereits in Ausgabe 18:04 vorgestellt. Der vorliegende Artikel behandelt die Neuerungen in Version 2.0.

Random Walk SSS Galore

Die Implementierung von Subsurface Scatering (SSS) auf Basis des Random-Walk-Algorithmus wurde massiv aufgebohrt. SSS kann jetzt in der klassischen diffusen Form sowie für die Glass BSDF mit Roughness-Steuerung eingesetzt werden. Weiter an der Realismus-Schraube dreht der neu hinzugekommene Parameter für Anisotropie. Random Walk SSS kann als Profil in der SSS-Closure ausgewählt werden. Für Glas mit SSS ist eine eigene Closure hinzugekommen.


NPR hält Einzug

Wer im Stil von Cartoons oder technischen Zeichnungen arbeiten, also sogenanntes non-photorealistic Rendering (NPR) betreiben will, kann dies über die neuen Closures NPR Shading und NPR Contour erreichen.
Beide sind auch als AOV bzw. Render Layer verfügbar.

blender appleseed
Toon mit Outline – Mit Appleseed lässt sich jetzt nicht nur Toon Shading realisieren, man kriegt auch noch die Outline dazu. Model von Brice Laville, Konzept von Tom Robinson, Render von Esteban Tovagliari als Teilnehmer des Wett bewerbs Rolling Teapot von RenderMan.


Falschfarben
Appleseed kann jetzt auch Postprocessing auf den Render anwenden, ohne dass dafür eine zusätzliche Software benötigt wird. Das System ist noch nicht ganz fertig, kann aber bereits eingesetzt werden, um eine Falschfarbendarstellung des Renders zu erhalten. Dabei wird die für Rec. 709 relative Luminanzanhand von vorgefertigten oder über ein Bild selbst definierten Color Maps dargestellt. Mitgeliefert werden fünf Maps, die aus Matlab und Matplotlib bekannt sind. In Zukunft sollen auch die photometrische Luminanz (in cd/m²), Radiance (in W/sr/m²) und Irradiance (in W/m²) über Falschfarben darstellbar werden. Zusätzlich zu den Falschfarben
können auch Linien gleicher relativer Luminanz, sogenannte Isolinien, und eine Legende eingezeichnet werden.

appleseed isolines
Isolinien – Das neue Post-Processing-Backend erlaubt auch die Darstellung von Isolinien, das sind Linien mit gleicher Helligkeit, und einer Legende.

Adaptives Sampling für Kacheln statt Pixel

Beim adaptiven Sampling werden schwierige bzw. verrauschte Bereiche eines Renders feiner abgetastet als rauscharme. Bisher passierte das in Appleseed Pixel-basiert. Die neue Implementierung arbeitet jetzt auf
ganzen Kacheln und bietet dabei eine deutlich bessere Performance. Zwei neue AOVs geben die relative Verteilung der Samples und des Rauschens über alle Pixel im Bild aus.

appleseed adaptive sampling
Adaptives Sampling im Direktvergleich – links der alte und rechts der neue, auf Kacheln basierende, adaptive Sampler von Appleseed im Vergleich. Beide Bilder hatten die gleiche Renderzeit, das Ergebnis des neuen Samplers auf der rechten Seite zeigt ein deutlich niedrigeres Rauschniveau. Szene von https://renderman.pixar.com/cookies-and-milk

Kompatibel zu Substance Painter

Wer mit dem Metallic/Roughness-Workflow von Substance Painter arbeitet, findet ihn jetzt auch direkt in Appleseed über den SBS-PBR-Shader. Er wurde darauf optimiert, den Look aus Substance Painter möglichst akkurat wiederzugeben, und unterstützt eine große Anzahl der aus Substance Painter exportierbaren Texturen wie Ambient Occlusion, Mattes, Anisotropie etc.

appleseed substance painter
Substanz – Beispiel-Render einiger in Substance Painter erstellter Materialien mit dem Substance-kompatiblen OSL-Shader von Appleseed.

Pfadfinder
Ein sehr schönes Werkzeug, das bisher leider nur in Appleseed Studio genutzt werden kann, ist die Anzeige von Lichtpfaden. Seit Version 2.0 beta können über das Box-Auswahlwerzeug auch die Lichtpfade für ganze
Bereiche angezeigt werden. Diese Anzeige kann jetzt in alle Richtungen bewegt werden. Wenn man beim Betrachten der Pfade dabei die Perspektive wechselt, überträgt sich das nicht mehr automatisch auf das Rendering.
Will man auch die Renderansicht ändern, so lässt sich das über einen neuen Knopf im Interface erreichen. In der Light-Path-Ansicht ist die Geometrie in der Szene jetzt dunkler dargestellt, damit die Pfade in der Darstellung kontrastreicher und damit besser erkennbar werden.

appleseed light path
aplleseed light path

Pfadfinder – Lichtpfade können jetzt nicht mehr nur von einzelnen Pixeln, sondern auch von größeren, über das Box-Auswahlwerkzeug definierten Bereichen angezeigt werden. In diesem Beispiel eine Stelle an der Vorderseite des Glases. Die am Glas reflektierten Pfade sind schwarz, weil sie auf die dunkel gehaltene Umgebung treffen.

Fazit
Die Entwicklung von Appleseed geht zur Zeit relativ zügig vonstatten. Seit dem letzten Bericht in Ausgabe 04:18 der DP wurden einige Features implementiert, die Appleseed für den Visualisierungsbereich interessant machen, allen voran die neuen Falschfarbendarstellungen inklusive Isolinien und die Verbesserungen bei der Darstellung von Lichtpfaden.


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