RenderMan24新版本更新了哪些功能？

在这个GPU实时渲染越来越强的时代，越来越多的老牌渲染器被用户逐渐遗忘或抛弃。

 

如果让你随口说几个渲染器你会立马想起谁？Arnold？Vray？Cornna？OctaneRender？Cycles？

 

或许大多数人都立马想起这些非常常用的，但很少人会提及RenderMan。有人说它太难用了，有人说太高端了。确实，从这几年所了解的范围，我所知道的也就皮克斯自己的动画在用，很少其他工作室和个人用RenderMan的。不过，这也不影响它一次次版本的迭代和更新。

 

RenderMan曾获得过奥斯卡奖，这也为它在渲染器神坛添上了更加高大上的外衣。最新发布的RenderMan24版本中增加了更加出色的工具，用于动画和VFX的外观开发工作流程。RenderMan XPU提供了新的交互式渲染功能，以及通过Stylized Looks制作2D风格化功能。

 

 

关于XPU

 

XPU是Pixar的下一代混合CPU+GPU渲染引擎，为了提高电影制作速度和效率而进行了重写。官方的想法是XPU的第一阶段重点是加速着色艺术家的外观开发过程。不过直到现在XPU才加入到非商业RenderMan中，而且XPU的GPU端只支持Linux和Windows上的N卡。用户必须拥有Maxwell或更高级别的显卡，只能使用最新的驱动程序。考虑到内存限制，还需要使用现存够大的N卡，说白了就是你必须要砸钱买高端显卡才能玩起来！

 

那为什么现在才考虑加入GPU而发布XPU呢？有几个原因，第一首先所描述的编程环境的变化。GPU 的通用可编程性已经得到广泛的应用；第二由于编程环境的变化，RenderMan团队传统上能够在CPU方面更快地创新。

 

XPU不仅仅是CPU的GPU版本，它是一个混合CPU+GPU的渲染引擎。Pixar需要一个通用的解决方案，一个能够满足用户需求的解决方案。这种需求往往是内存上的限制。内存历来是RenderMan的限制因素。多年来，场景无法存储在内存中。不仅如此，皮克斯的制作着色器工作需要数千行。甚至无法保存着色器缓存。

 

现在RenderMan团队主要关注的就是是否可以制作出电影级质量画面或技术输出，以及使用更多GPU支持高端制作所需的超大场景镜头，如果用过去2G显存的卡，就没法做出镜头，但是现在新版本就可以将大量《寻梦环游记》或《玩具总动员4》里的镜头直接放到GPU开整。

 

 

早期，RenderMan的设计重点是解决和支持场景复杂性，80年代早期，由于硬件的限制想要渲染超复杂的场景，就需要利用有限的机器扩展到无限级的物体和着色器复杂度。后来虽然随着光线跟踪和现代着色器的出现，在参数上发生了变化，但在GPU上解决通用渲染仍然存在很多限制。然而现在不同了，现在的GPU能够支持渲染输出高质量的超大场景。放在以前，如果有个2G的卡，想制作复杂的场景连想都不敢想，但是现在你完全敢直接拿《寻梦环游记》或者《玩具总动员4》的复杂镜头直接放GPU上渲染。

从当前皮克斯的制作经验来看，XPU特别适合外观开发。因为打光关系到很多部门，在这种情况下使用XPU进行外观开发，可以利用精确的交互式灯光。动画师可以判断角色皮肤或汽车材质上的光泽。也就说可以让各个环节的制作人在实时的灯光的背景下进行艺术创作。

 

 

XPU的第一阶段为外观开发提供了完整的功能，但是还不够完善，但会随着XPU的成熟而逐渐取代RIS，例如XPU尚不支持Lama，Lama是皮克斯与工业光魔共同合作开发的新的模块化分层材质系统，可用于基于物理的外观开发。

 

 

XPU现在以RIS相同的方式支持自定义OSL模式，其实在RenderMan 24中提供的大部分模式已经从C++转换为OSL，因此相同的代码可以在RIS 和XPU中运行，但是XPU目前不支持OSL模式以外的自定义~

 

 

 

机器学习

 

现在很多渲染器都把机器学习纳入进功能的改进中，其中最为代表的是降噪，那么降噪也随之成为了Renderman开发团队里最大的讨论内容，其实他们现在也有单独的降噪处理的产品，在皮克是内部使用和测试中，最终将会成为Renderman的一部分。

 

对于常用的工作流，RenderMan现在有一个标准降噪器，不过皮克斯研究小组中一直在开发探索中，未来会将机器学习应用到更多地方。

 

 

 

Stylized Looks

 

 

Stylized Looks是外观开发的附加功能，它使用相机和灯光控制来制作各种风格化的外观，更多是用它来渲染2D风格化的效果。

 

在RenderMany24中，这些功能集成了非破坏性工具来控制轮廓、创建草图图案和开发各种独特有趣的外观，比如手绘笔效果之类的……用户可以渲染卡通和插画的手绘风格的图像，这些效果当然也可以称之为非真实感渲染或者NPR。这也是为了应目前市场很多制作公司需求的大市场环境吧！

 

按官方的说法，Stylized Looks不仅可以渲染手绘等等2D的风格化效果，更多是想让艺术家们通过它来实现更多引人入胜故事的不同方式，就像艺术家通过控制景深和灯光一样。Stylized Looks的核心功能是使用灯光控制外观的能力，与仅仅添加绘制类型的纹理或使用图像过滤器对场景进行后期处理相比，这会产生更复杂的视觉语言。

 

 

这种比较新的创意解释不仅限于材质，还适用于场景中的光源，场景可以基于物理的渲染方式点亮。这让电影摄影师或灯光师不仅可以调整材质属性，还可以根据光线如何下降以及如何与场景中的不同事物相互作用来更改渲染输出，它基于完整的3D路径跟踪，也具有混合和匹配的功能。

 

 

 

外观开发向的其他新功能

色散、新的分层材质系统支持折射物体的复杂棱镜边缘效果。

USD、hdprman包括所有兼容的Hydra查看其中LPE和AOV的动态渲染，例如Houdini的Solaris和USDView。

凹凸粗糙度、pixar开发的一种创新系统，用于有效渲染划痕等微观细节。

Bloom、使用RenderMany的图像工具（IT）的这种基于物理的工具，直接为实时渲染加微光和光晕。

实时统计、现在通过实时统计补充外观开发，以保持场景高效。

Pixar为Maya、Katana、Houdini和Blender提供了深度集成的RenderMan界面插件，但目前不支持C4D和3DMax。

虽然渲染器是算法渲染时代精神的封装，但它是由硬件发展驱动的。

从迁移64位计算，到多个CPU到同一台机器，再到更快的内存网络、存储，以及刀现在迁移到GPU和云。多CPU机器和多用途GPU类型的解决方案现在已经成为我们行业硬件供应商花费硬件研发资金的地方。皮克斯团队内部的解决方案是确保他们的架构能够利用更多计算硬件，而不限制RenderMan发展。

 

但话又说回来，看到这么多功能的改进和加入，感觉跟其他渲染器实现的功能是一样的，这么多年一直感觉Renderman在“随大溜”的基础上特立独行的走自己独木桥。