3d Studio Max Design 2015 – Iray en Iterations

Het forum Visualisatie & 3D is voor de gebruikers van 3DS Max Design, AutoCAD 3D, Showcase, SketchBook Designer en Mudbox. Vragen? Wij hebben antwoorden.

Moderators: Bram, Roy_M

Sonny
Berichten: 22

3d Studio Max Design 2015 – Iray en Iterations

Berichtdoor Sonny » do 24 jul 2014, 16:18

Met de introductie van de Iray render engine in 3d Studio Max Design is het mogelijk geworden om de GPU (Graphics Processing Unit) te gebruiken om te renderen. Bij het renderen worden de afbeeldingen gegenereerd volgens de instellingen en eigenschappen uit de scene. Materialen, lichten en camera-instellingen worden doorgerekend naar een afbeelding of video.

Mental Ray
De laatste jaren gebeurt dit vaak met Mental Ray als render engine. Deze engine werkt op de CPU (Central Processing Unit). Omdat juist de GPU chips de laatste jaren enorm veel sneller zijn geworden, is er een trend ontstaan om juist met deze chips meer taken uit te voeren.

Specificaties
Binnen 3d Studio Max Design wordt de GPU echter “gewoon” grafisch ingezet, waarbij wel degelijk optimaal gebruik gemaakt wordt van zijn rekenkracht. Deze rekenkracht zien we terug in het aantal Unified Shaders van de chip. Hoe hoger, hoe beter, blijkt uit onze test. Nvidia heeft een aantal verschillende videokaarten, welke gebruikt worden in de workstations van HP.

Zo is er een K4000 model met 768 Shaders, een K5000 met 1536 shaders en zelfs een K6000 met 2880 stuks. Verder zijn er twee verschillende Tesla kaarten, de K20c en K40 c. Deze kaarten hebben 1536 en 2880 shaders. Meerdere videokaarten kunnen gecombineerd worden, zodat het aantal shaders bij elkaar opgeteld wordt door 3d Studio Max Design. Dat is ook de reden om een Tesla kaart naast een videokaart te plaatsen. Niet om monitoren op aan te sluiten, maar om Shaders toe te voegen aan het systeem.

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/specificaties-quadro.jpg[/img]

Specificaties Quadro en Tesla kaarten. Klik afbeelding open om detail weer te geven.

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/unified%20shaders.png[/img]

Zoals in bovenstaande afbeelding te zien is, worden ook alle kernen van de CPU meegenomen in de Iray engine. Zo wordt op deze Workstation gerenderd met 24 CPU kernen en maar liefst 2 maal 2880 = 5760 Unified Shaders.

Iterations
Binnen de render engine Iray kan de kwaliteit in de vorm van iterations (berekeningen), maar ook de totale render tijd ingesteld in uren, minuten en seconden worden ingesteld van de te renderen afbeelding. De tijd is wel duidelijk, over zoveel tijd wil ik een resultaat los van de kwaliteit. Een Iteration is een herhaling van de actie (rendering) met als startpunt de voorgaande actie.

Een voorbeeld volgens Wikipedia is de Pentagon:

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/Pentagon_iteration.png[/img]
Bron: Wikipedia

In 3d Studio Max Design kunnen de instellingen gedaan worden onder F10:

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/Iray%20instellingen.png[/img]

In de bovenste regel stelt u in hoeveel minuten Iray over de te renderen afbeelding mag doen, ongeacht de kwaliteit van het eindresultaat. Voor test renderings ideaal, omdat u weet hoe lang u moet wachten voor het eindresultaat. Voor productiewerk een stuk minder interessant, vanwege de eisen aan de kwaliteit voor dit werk. Voor productietaken is het beter het aantal iterations in te stellen. Belangrijkste vraag: Hoeveel geeft welk resultaat?

Renderen met Iray
Om een beeld te geven van de invloed van deze instellingen, hebben we een test gedaan. We hebben een flink aantal dezelfde afbeeldingen met verschillende instellingen gerenderd op de genoemde configuratie.

De Nvidia Quadro K6000 en de Nvidia Tesla K40c (elk goed voor 2880 Shaders met 12 GB geheugen) hebben we aan het werk gezet op de volgende afbeelding:

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/slaapkamer%20%20Iray%2025600%20900.jpg[/img]

Deze afbeelding hebben we in twee resoluties en tien iterations gerenderd. Hier de resultaten op een rij met de rendertijden van de afbeeldingen op een resolutie van 3600 bij 2256 pixels op een HP Workstation Z820, 2 maal Xeon E5-2643 v2@3.5 ghz, 256 GB RAM, quadro K6000, Tesla K40c:
  • 50 iterations (2 min 18 sec):
  • 100 iterations (4 min 13 sec):
  • 200 iterations (7 min 40 sec):
  • 400 iterations (14 min 24 sec):
  • 800 iterations (28 min 44 sec):
  • 1600 iterations (56 min 07 sec):
  • 3200 iterations (1 uur, 52 min):
  • 6400 iterations 3 uur, 45 min):
  • 12800 iterations (7 uur, 28 min):
  • 25600 iterations (14 uur 35 min):
  • 51200 iterations (15 uur 16 min):
Alle afbeeldingen zijn te downloaden in een ingepakte ZIP file. (Let op: het bestand heeft de grootte van 80mb).

Conclusies

Conclusie 1: hoeveel iterations zijn er nodig?
Hoeveel iterations zijn er nodig? Dit verschilt natuurlijk per situatie. Rendert u een afbeelding met een interieure of exterieure scene?

In bovenstaand voorbeeld is het antwoord te vinden door de laatste paar afbeeldingen te vergelijken. Bij 12800 iterations is de kwaliteit redelijk. Gaan we die vergelijken met de afbeelding met 25600 iterations, dan is die toch echt veel beter. Vergelijken we 25600 iterations met 51200 stuks, dan is het verschil zichtbaar in de kleurverzadiging.

Wellicht is de render tijd die voor 51200 iterations nodig is beter te besteden in Photoshop om de kleurverzadiging wat te verhogen. 25000 iterations heb je er zeker nodig voor productiewerk. Onze test opstelling deed daar ruim anderhalf uur over op een resolutie van 900 bij 564 pixels:

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/vergelijk-12800-25600.jpg[/img]

Conclusie 2: de resolutie
In hoeverre heeft de resolutie van de rendering invloed op het uiteindelijke plaatje? Het is beter een afbeeldingen op een hogere resolutie te renderen dan voor het resultaat nodig. Zetten we deze twee naast elkaar, dan blijkt dat een hogere resolutie op eenzelfde scherm en schaal een beter resultaat geeft:

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/vergelijking-900-1800.jpg[/img]

De resolutie van de afbeelding staat wel los van het aantal iterations binnen Iray. De resolutie blijft een eis ten aanzien van het gewenste eindresultaat. Moet de afbeelding afgedrukt worden op een A3 of op een poster? De resolutie heeft wel een 1 op 1 invloed op de render tijd. Hoe meer pixels, hoe meer tijd er nodig is. De afbeeldingen uit deze test op een resolutie van 900 breed gingen vier maal zo snel dan de afbeeldingen van 1800 pixels breed.
Hier nog een vergelijking in kwaliteit van het aantal Iterations op een hoge resolutie:

[img]https://www.cadaccent&#46nl/forum/images/3dsmax-iray/51200%20en%20102400%20vergelijking.png[/img]

In bovenstaande afbeelding twee details uit de afbeelding van 3600 bij 2254 pixels:

links 51200 iterations
rechts: 102400 iterations

Conclusie 3: De Render engine.
Er zijn ook render engines van derden. Zou het zo kunnen zijn dat de Iray render engine van Autodesk en Nvidia het zeker kan opnemen te gen engines van “Derden? Die mening laten we bij de eindgebruikers liggen, maar wij denken van wel.

Een Goede render engine van derden is bijvoorbeeld V-ray https://www.vray.com

Tot slot
Tot besluit nog een vergelijking met de Mental ray render engine van Autodesk. De Iray render engine (GPU) rendert vele malen sneller, vanwege het gebruik van de GPU in plaats van de CPU.

Meer informatie en een youtube film zijn hier te vinden:

https://www.nvidia.com/3dsmax

Film op Youtube van Nvidia

Heeft u nog vragen over 3ds Max of wilt u uw eigen afbeeldingen of scenes gaan renderen? Neem contact op en post uw resultaten van uw renderingen direct hier in het forum.

Wie is er online

Gebruikers op dit forum: Geen geregistreerde gebruikers en 1 gast

Autodesk AEC Collection