Rendering i omkörningsfilen: realtid resultat för fordonsindustrin

 

Lär dig hur ett litet team nått häpnadsväckande resultat i ingen tid alls genom CAD dataimport, prep, optimering med PiXYZ, Asset Store paket, och realtid rendering med HDRP i enighet.

 Hur vi fick rulla…

Som ni kanske vet, förra månaden vi presenterade våra nya erbjudanden för bilindustrin och höll den. Som en del av vår kickoff, vi skapade en teaser video med Lexus LC 500, använder en preview-version av vår nya High Definition återge Pipeline (HDRP), för att Visa HiFi-grafik som kan uppnås med våra nya funktioner för fordonsindustrin.

Sedan vi lanserade den teaservideon (som vi nu kalla del I), vi har fått många frågor och kommentarer om hur vi nått sådan iögonfallande resultat. Så, i detta inlägg, förklarar vi viktiga delar av det och hur vi uppnått den HiFi-grafiken. Också, har vi precis lanserat vår del II video, visar den bil som kör genom olika stadsbilder och landskap, så att vi också dela Detaljer om hur vi ställer in den ändra miljöer och belysning, samt lista paketen Asset Store som ger landskapet.

 Möt teamet

Låt oss börja genom att uppfylla teamet som ansvarar för skapandet av både våra Lexus LC 500 filmer: Adam Myhill, huvud av filmsekvenser och Marc Cinq-Mars, Creative Director.

De stöttades av tekniska konstnärer, Camille Rail och Dany Ayoub, lösningar ingenjör, Luc Vo Van, för material och tekniskt stöd för HDRP, och särskilt tack Veselin Eframov för scen miljö stöd.

 Mesh frågor

För att starta, när arbeta med maskor i, uppnå realtid prestanda kräver optimera Rita dem att förbättra GPU prestanda och minimera samtal som konsumerar CPU. Omvänt, fotorealistisk grafik kräver maskor som noga bevarar krökning, karaktär linjer och geometri detalj från den ursprungliga CAD-modellen, som våra Lexus. De kraftfulla tessellation algoritmerna i PiXYZ Studio använder patch data från CAD till optimalt tessellate geometri och tillhandahålla utmärkta ytkvalitet, även med aggressivt decimerad maskor.

Du kan använda flera parametrar för att styra förberedelserna data, inklusive ackordinstrument Maximiavvikelse och maximal vinkel mellan trianglar (för att bevara detalj). En rad algoritmer finns att reparera maskor, orientera normaler coherently, packa UVs, projektet texturer, och utföra andra åtgärder.

PiXYZ Studio också tillåter dig att behålla produktens struktur och metadata, som är viktigt för nedströmsanvändningen och kan användas tillsammans med Pixyz’s Python skript för att automatisera uppgifter förberedelseprocessen. När det gäller den Lexus LC 500 modellen, var källdata för bilen ganska väl organiserat – tack vare Lexus och ljus & skuggor, vars effektiv förberedelse av CAD-data gjorde hela processen för import och förbereda data enkelt.

HDRP FTW (för att vinna!)

Från början av projektet beslutade vi att använda HDRP för att ta renderingskvalitet till nästa nivå. HDRP utvecklades för att ge realistiska grafik byggd på fysiskt baserad rendering med en ny enhetlig och sammanhängande belysningssystem. (Läs mer om HDRP, Läs Sebastien Lagarde’s post: The High Definition återges Pipeline: fokus på visuell kvalitet.) Belysningssystemet är en av de större uppgraderingarna med HDRP. Användningen av linjär belysning med temperaturkontroll, fysiska enheter och fysiskt baserat dämpning bidrar till kvaliteten på resultaten.

Medan vi arbetade på en del jag, skärmen utrymme reflektion (eller SSR) i enighet var fortfarande under utveckling, men var redo för att testa när tiden kom att göra del II. Naturligt, vi hoppade på möjligheten att använda det eftersom denna teknik ger mer detaljerad reflektioner än andra metoder såsom Cubemaps eller reflektion sonder. SSR tillät oss att lägga till en extra dos av realism i det övergripande utseendet på andra teaser. Detta var lägligt eftersom vårt mål var att skapa en fullt utvecklad bil kommersiella där ytterligare belysning och speglar kapacitet skulle skifta vår produktion in överväxeln.

Dessa material är tända

HDRP stöder rikare material och ger mer kontroll över ljusspridning, inklusive subsurface scattering. För detta projekt använde vi standard Lit Shader för HDRP, med tillägg av en klarlack för färgen. Vi har noggrant matchade lacken till de tillgängliga färgalternativen för LC 500 och valde silver eftersom det är en bra färg att visa upp olika belysning temperaturer. För interiören använde vi några uppmätta material som vi tagit med en ny fotometri process som vi har utvecklat. Som vi meddelade i Berlin, planerar vi att ge ett brett utbud av material till alla kunder via Asset Store senare i år.

Alla rätt flyttar

En övertygande video behöver högkvalitativa data, men det måste också just kreativa konceptet. Cinq-Mars och Myhill samarbetat om kameran stigar och vinklar att framhäva sinnliga kurvor och dramatiska reflektioner från LC 500, visar upp både bilen och funktionerna i Unitys nya HDRP. Alla animationer utfördes med tidslinje; Cinemachine kameror användes för inramning och rörelse, utöver körning efterbehandling med egna profiler på varje skott.

För del I, vi ville inte bara flyga över bilen – vi ville ha en övertygande bit som förde spänning och mystik, att göra den bil känslan levande, som om det tar dig på en resa. Vår idé var att skapa något kort och intim, så vi använde snäva skott och närbilder, aldrig avslöja alltför mycket att hålla mysteriet går som musik tempot långsamt bygger. Bilen i sig är underbar, men verkligen skiner – pun avsedd – eftersom det återspeglar olika High Dynamic Range (HDR) miljöer. Musiken spelar en stor roll i att sammanföra lappa, speciellt när skära och synkroniseras till beats med tidslinjen.

För del II ville vi sätta bilen i rörelse – och inte bara en enkel enhet tidigare. Vi utmanade oss att skapa en full-on bil kommersiella som vill inte bara visa upp Lexus ur många perspektiv men fånga det i en mängd olika stads- och landsbygdsområden miljöer och i olika tider på dagen-och/eller ljusförhållanden, inklusive i en modern stad på gryningen, i en mörk motorväg tunnel och rullande genom bergiga och skogsklädda områden. För att ta dig på denna natur-rika resa, knackade vi många paket från arkivet tillgången (se förteckningen i slutet av inlägget).

Strålkastare och strålkastare

Ordentlig belysning är hemligheten till visuell kvalitet och börjar med att förstå stjärnan i showen – objektet ska tändas. När det gäller Lexus var det viktigt att framhäva viktiga reflektioner att framhäva tecken linjer och kurvor av fordonet. För del I, vi använde främst en garage-miljö med flera rektangulära område ljus för att betona krökning av karossen. Vi blandade saker upp lite med olika ljus temperaturer och i slutet, kan du se reflektioner av några olika miljöer att demonstrera hur de ändra karaktären av bilens utseende.

Om du tittar noga i del I, till exempel visas en skog som speglas i fönstret sida av LC 500. För att hålla fokus på bilen, vi använde miljöerna bara för belysning och återge inte miljöerna i scenen. Belysning var mestadels gjort med en högupplöst HDRI. Den invändiga belysningen används två rundstrålande LED lampor (en av dem animerade) att ge en speglande hit på Lexus logotypen rätt nära slutet. Kolla in del II också för några realistiska reflektioner i panelerna kropp, bakljus, och baksidan av förarsidan spegel, samt strålkastarna och varselljus.

Återges mållös

För optimal kvalitet, vi återges bildrutorna i 4K sedan nedskalad dem till 1080 i Davinci beslutsamhet. Naturligtvis, vi ville publicera den bästa möjliga videon, så vi gick med nedskalad version för våra avslöja.

För efterbearbetning, använde vi skärmen utrymme Ambient Occlusion, Bloom, färgläggning (med ess tonen kartläggning), skärpedjup, Temporal kantutjämning och en liten bit av Kromatisk Aberration. I sanning var efterbehandling ganska mild, färg-gradering-wise. Nya HDRP återgivningstillägget fungerar riktigt bra, så vi inte behövde göra mycket färg eller exponering arbete.

På HDRP färdplanen

Vi är nöjda med vad vi åstadkommit här, men det finns fortfarande arbete att göra. Vi kommer att fortsätta att arbeta på att uppnå högsta kvalitet i realtid visuell trohet möjligt. HDRP är fortfarande är i förhandsversion, och vi lärde oss några bra lärdomar från projektet som tillämpas på HDRP utveckling. Vi har gjort förbättringar i hur mycket speglande ytor med microfacets interagerar med högintensiva ljuskällor, och det finns mer framöver. Räkna med ännu bättre resultat inom en snar framtid då vi lägger till nya funktioner och mer avancerade material.

Tack för skjutsen

Sammanställa dessa videor var naturligtvis ett lagarbete som sträckte sig bortom enighet. Vi vill tacka Toyota Motor Corporation och Lexus för partnerskap med oss på detta projekt, och för att utforma en sådan vacker bil. Vi vill erkänna våra partners på PiXYZ programvara för att utveckla PiXYZ Studio, samt ljus & skuggor för att hjälpa till med data förberedelseprocessen. Slutligen vill vi tacka alla i gemenskapen och som tog sig tid att skicka sina kommentarer och frågor.