Arnold(C4DToA)阿诺德渲染教程(113):真香警告 硬件杀手 Arnold 渲染 Mandelbulb 分形大法 大型程序数据集 (附网友测试报告)

Arnold(C4DtoA) Mr.R 6个月前 (07-26) 1661次浏览 已收录 71个评论 扫描二维码

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炎炎夏日,烤机必备!,之前就了解过Arnold分形渲染,今天终于给撸出来了,不过人家大佬7年前就撸过了,不得不佩服Arnold的强大,分形上站酷的亲,记得帮推一下哦!

知识背景:

本简短教程介绍如何通过 .ass 文件渲染 Mandelbulb。我们将生成 Mandelbrot 和 Julia 集的“Mandelbulb”3D 版本。有关如何生成 Mandelbulb 的详细信息。

大型程序数据集
本教程介绍了如何通过有限的 RAM 在程序中创建尽可能多的几何体。

用于在 Arnold 中渲染的、以程序方式生成的几何体在 3 个阶段使用 RAM。第一个阶段是生成数据,第二个阶段是填充 Arnold 的数据结构,最后一个阶段是创建光线加速数据结构(边界体积层次(BVH)通常是最大的)。所有这些阶段完成后,将开始实际渲染,这时不会使用更多内存。在 Arnold 的数据结构内直接构建数据数组是最高效的方法(如果可能)。用户无法控制 BVH 的 RAM 使用量。

Mandelbulb
在我们的示例中,将生成 Mandelbrot 和 Julia 集的“Mandelbulb”3D 版本。此算法涉及对函数 (Z^n+C) 进行迭代,并查看它是否离开半径为 2 的球体;如果在内部停留设定的步数,则将它视为“拘留点”,并在那里放置一个小球体。对于显示 Mandelbulb 来说,将此数学实体渲染为密集的球体栅格既不是最巧妙的方式,也不是最高效的方式;我们只是以此为方法来创建本教程所需的大量数据。

将生成分解为区块
我们无法得知渲染完成后会有多少个球体,因此无法直接填充 Arnold 的数组;因此我们改为填充链接列表,然后使用它在第二次处理时填充数组。如果我们使用所有球体的巨大链接列表来填充 RAM,则需要为 Arnold 分配一个数组以将数据复制到其中;使用此方法,我们只能利用系统中 RAM 的一半。在示例中,我们将任务分解为较小的区块,每个区块填充一个链接列表,分配一个数组,然后删除链接列表。这样,就可以将全部的 RAM 用于可渲染的几何体。在我们的示例中,我们只是将 Mandelbulb 分解为 X 轴上的板。

多线程
运行生成点的数学计算会占用 CPU 功率,许多现代系统都可以访问单个系统上的多个 CPU。为了尽可能高效地填充 RAM,我们提取每个区块,再将其分解为子区块,让单个 CPU 使用 Arnold 的 AiThreadCreate() 并行填充每个子区块。可以在此方法中并入许多其他加速方法(如 SIMD sin/cos 函数、将计算转移到 GPU 或其他方法),但是这些类型的优化未包括在示例中。

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Julia 集是复平面上一些点的集合,当这些点进行平方并与某个常数 (C) 迭代相加后,“束缚点”没有逃出半径为 2 的圆形区域时,我们称这些点的集合为 Julia 集。对于常数 C 所有可能的值,存在一个完整的 Julia 集;C 是复平面上的一个二维值。

Julia 集有 2 种不同的类型:

1. 完全连通。
2. 由点组成的分散的 Cantor 尘(有关 Cantor 尘的详细信息,请参见 http://en.wikipedia.org/wiki/Cantor_set
如果 Julia 集的中心点 (0,0) 是束缚点,则 Julia 集是完全连通的;如果它不是束缚点,则 Julia 集是 Cantor 尘。

Mandelbrot 集是所有完全连通的 Julia 集的集合。它是通过对所有可能的 Julia 集的中心点进行采样而生成的。这意味着,对应 Mandelbrot 集中的每个点,可以生成一个 Julia 集。虽然这两个集合在复平面中都是连续函数,但我们通常通过抽样一个均匀栅格(像素)来渲染它们,如果点是束缚点,将被渲染为黑色。
Mandelbulb 将这个数学计算延伸到三个维度。此生成器的工作原理是:对一个常规栅格中的所有点进行采样,如果点是束缚点,便将其添加到一个 Points 几何体节点中进行渲染。
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渲染步骤

1、创建一个 Arnold 程序对象。

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2、为Arnold程序添加材质,创建场景照明等。

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3、在Arnold程序–重写–用户选项,填入以下代码:

declare gridsize constant INT
gridsize 1200
declare max_iter constant INT
max_iter 9
declare power constant FLOAT
power 8
declare spheremult constant FLOAT
spheremult 1
declare orbitthresh constant FLOAT
orbitthresh 0.05
declare chunks constant INT
chunks 25
declare threads constant INT
threads 50
declare julia constant BOOL
julia off
declare Cval constant POINT
Cval -0 1 0

Arnold 渲染 Mandelbulb 分形大法代码参数解释参考

4、开启IPR,再在Arnold程序–Main–类型–切换为Mandelbulb,即可开启。

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接下来感受一下真香警告吧,炎炎夏日,CPU非常嗨~上图:

配置2700X、32G,C4DtoA 2.5.2,C4D R19,采样AA5~8,漫射6,渲染21分钟,CPU温度飙到75°左右,大致如此,玩的开心哈!

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群佬测试,2990WX 开景深,渲染3分钟不到,尼玛,这差距也太大~~

其他说明:

7年前Arnold玩家就渲染了,由约 2.5 亿个球体构成的 Mandelbulb 上的球体大小,你们猜猜他当时用的啥配置?

编译好的 Mandelbulb 插件安装说明及注意使用

注意:本段内容须成功“回复本文”后“刷新本页”方可查看!


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(71)个小伙伴在吐槽
  1. 666
    kspstar2020-01-21 20:49 (1天前)回复 Linux | Chrome 76.0.3809.89
  2. 谢谢
    。。。。。。2020-01-16 17:41 (6天前)回复 Windows 10 | Chrome 77.0.3865.120
  3. 找不到啊
    kerbal Frankenstein(KSP STAR)2020-01-16 13:51 (6天前)回复 Windows 10 | Chrome 70.0.3538.102
  4. 程序类型中并没有 Mandelbulb 选项,只有ASS,alembic
    MinnKin2020-01-14 09:20 回复 Windows 10 | 搜狗浏览器 2.X
  5. 66666666666666666
    qs1552020-01-12 19:01 回复 Windows 10 | Chrome 70.0.3538.25
  6. 程序类型中并没有 Mandelbulb 选项,只有ASS,alembic
    richardzmy2020-01-04 05:02 回复 Windows 10 | Maxthon 浏览器5.2.7.5000
  7. 6666666666666666666666666
    埃尔法2020-01-03 10:09 回复 Windows 7 | Chrome 79.0.3945.88
  8. 666666666666
    9252685752020-01-01 12:57 回复 Windows 10 | Chrome 70.0.3538.25
  9. 666666666666
    sherlock9942019-12-29 22:00 回复 Mac OS X | Chrome 79.0.3945.88
  10. 非常感谢~~~
    Jeremyye2019-12-17 21:01 回复 Windows 10 | Chrome 63.0.3239.132
  11. Main–类型–切换为Mandelbulb,找不到这个啊
    miaomiaomiao2019-12-13 14:08 回复 Mac OS X | Chrome 79.0.3945.79
  12. 66666666666666666666666666666
    songzhou2019-12-12 13:48 回复 Windows 10 | Chrome 78.0.3904.108
  13. 谢谢分享
    倾慕2019-12-08 16:33 回复 Windows 10 | Chrome 78.0.3904.108
  14. 感谢分享
    MayFly2019-12-01 00:21 回复 Windows Vista | Opera 9.80
  15. 666666666666666666666666
    czhengkun252019-11-27 22:42 回复 Mac OS X | Safari浏览器 605.1.15
  16. 666666666666666666666666
    5552019-11-25 13:58 回复 Windows 10 | Chrome 77.0.3865.90
  17. 哇哇哇阿文
    黑鹿后期2019-11-24 20:42 回复 Windows 10 | Chrome 63.0.3239.26
  18. 哇哇哇6666666666666
    黑鹿后期2019-11-24 20:41 回复 Windows 10 | Chrome 63.0.3239.26
  19. 感谢分享
    sly2019-11-16 18:24 回复 Windows 10 | Chrome 76.0.3809.132
  20. 非常需要!!!
    mayulin2019-11-07 16:13 回复 Windows 7 | Chrome 78.0.3904.70
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