高Vr渲染速度的关键方法详解

摘要: VR的基本渲染方法掌握起来并不难，但是最迫切需要解决的问题是VR的出图速度问题。动则需要数小时的渲染时间真的是很难以接受，我们从三个影响速度的参数结合网上一些高手的教程来分析一下提高的方法。
   
我们从三个影响渲染速度的参数结合网上一些高手的教程来分析一下以下三点：

   一、Irradiance map (发光贴图)
   二、Light cahe (灯光缓存)
   三、图形抗锯齿方面Image sampler (Antialiasing)

一、Irradiance map(发光贴图)

大家都知道，rate中对速度影响最大的是min值，那么我们就在max固定的情况先来测试一下改变min值所需要花费的时间对比渲染时间都是4次的平均值，因为是测试所以选了比较小的场景会快一点。
max=-1,min=-10/9.9;-9/9.75s;-8/ 9.73s;-7/10s;-6/10.3s;-5/10.0s,-4/9.8s;-3/9.85s;-2/10.45s;-1/12.55s
max=0,min=-10/17.3s;-9/17.3s;-8/ 17.5s;-7/17.8s;-6/18.1s;-5/17.7s,-4/17.3;-3/17.4s;-2/18.3s;-1/22.5s.

虽然只测试了两组数据，不过我们不难得出结论，在图象品质过得去的情况下min=-4是最快的。所以测试用min=-4，而出图时也可以考虑用min=-3。

min值是对大面积平坦区域的采样，而max是对拐角细节处的采样，而max的增减和时间是成线性递增的关系，所以我们在这里不再重复测试。在草渲的时候可以用-4 (细节不多时可以用-3),而最终出图可以用0(-1)。

HSph subdivs:值越大速度越慢！测试20，出图用50，不要超过80

Interp samples:值越大速度越慢！这个值是控制漏光的，越小漏光越少。一般用20。

Clr thresh:系统默认波动范围0.1-0.3。值越小速度越慢，值越大越容易漏光。

Nrm thresh:控制弧面和多拐角面精度，波动范围0.1-0.3，值越小速度越慢

Dist thresh:值越小速度越快漏光越明显，默认0.1，粗测0.001-1对速度影响都不大

Options里的选项一般都不勾选，勾上的话都会减慢渲染速度的。

二、Light cahe(灯光缓存)
灯光缓存一般作为二次反弹，其实vr对二次反弹的吸收并不是太好。所以在基本质量的前提下保证速度是最重要的。

Subdivs:影响速度的主要因素，测试用100，出图300-500(比较暗的时候500-800)。不要超过1000。

Sample Size:这个值对速度影响不大，不过值越小容易出现黑斑，越大漏光就更明显。一般默认即可。

Pre-filter:对速度影响不大。值越大细节越模糊，值越小细节越清晰，容易产生黑斑。一般10-15

Filter下的Interp samples:对速度影响不大，值越大细节越模糊，值越小细节越清晰，容易产生黑斑。一般5

图形抗锯齿方面Image sampler (Antialiasing)

1、无反射模糊，图像质量相似的情况下，adaptive subdivision最快
比较参数Fix rand=4; two-level subdivis 1/4;adaptive subdivision rate-1/2

2、大量粗糙表面多bump贴图，simple two-level 最快
比较参数Fix rand=4; two-level subdivis 1/4;adaptive subdivision rate0/2,threshold=0.05

3、如果场景中有大量模糊效果，包括运动模糊，模糊反射，高光模糊，景深等，Fixed是最快的
如果场景中有大量凹凸效果，包括bump贴图，置换，noise等，adaptive QMC或者adaptive two-level是最快的。其他情况用adaptive subdivison会比较快。

根据不同的情况选择不同的抗锯齿这个很重要！

另外几个关键的参数：
threshold这个值对速度的影响非常大。

在adaptive subdivison Clr thresh默认为0.1，测试改为1，速度提升很多质量也可以接受

在adaptive QMC ,在rQMC面板的Noise threshold默认为0.005测试改为0.1，速度很快质量还可以。

如果在adaptive rQMC image sampler 里勾选Use QMC sampler thresh的话，那么这里的域值采样直接由rQMC面板的Noise threshold决定。

如果没有勾选则有Clr thresh来决定，默认0.01测试改为0.1，速度快质量也可以接受

Object outline：
当场景有大量细小物体，抗锯齿方式是adaptive subdivison时，如果勾选Object outline，那么渲染会非常慢。这个时候我们不要勾选object outline而用Clr threshold来控制图象质量
Nrm thresh:这个是特定的法线区域采样，如果对阴影要求不高的情况把Clr threshold设置一个较大的值5,勾上object outline和Nrm threshold这样速度也有不小的提升。

与渲染速度有关的还有发光贴图里的二个参数：
Interpolation type插值类型和Sample lookup采样查寻

一般只要将Interpolation type设为Least squares fit（最小平方适配法）,

而Sample lookup设置为Precalculated overlapping（预先计算的重叠），就可以满足我们的大多数要，且速度也很快。

如果质量达不到要求就再试一试其它参数设置(记住Nearest只适合用于草图预览)

Check sample visibility检查样本可见性，可以减少漏光现象，但速度会减慢

其它：

1。不要用太多的灯光反弹
2。不要用太高的发光贴图设置渲染大分辨率的图
3。经常保存发光贴图
4。弄个大点的内存
5。抗拒齿不要太高
6。不要用太高的反射折射级别
7。用透明贴图的采样不要太高
8。把不重要的物体的GI采样强制降低
9。不要用凹凸贴图和模糊一起用
10。不要渲染太高分辨率的图，够用就行
11。能用PS的就PS，比你用3天MAX渲染快多了

下面是经验参数：
1、木地板模糊反射0.85 和3，反射次数调为1
2、最终光子图的 IM参数rate-3/0,Clr threshold=0.2,Nrm threshold=0.2,HS=50,IS=20
3、用vr灯模拟天光是勾上sotre with irradiance map速度会快点
4、算好光子图以后再加对场景影响不大的灯
5、关了辅助灯计算光子图，要正式渲染时再打开，若想效果更好点可以打个低亮度的vr灯模拟光子反弹效果。