Zoptymalizowanie procesu renderowania animacji trójwymiarowych może wydawać się skomplikowanym procesem, szczególnie dla osób, którzy nie spotkali się na swojej drodze z modelowaniem w 3D. Jest kilka dróg, które prowadzą do rozwiązania, które będzie nas zadowalać. Niektóre z nich mają swoje wady jak i zalety. W dzisiejszym artykule chciałbym pochylić się nad metodami renderowania animacji w 3D przy uwzględnieniu ich optymalizacji oraz wygody użytkowania. Dzisiejszy artykuł będzie opisywał kroki jakie należy podjąć aby render animacji okazał się sukcesem, przedstawię dobre praktyki oraz procesy, które pozwolą uniknąć Ci wielu niepotrzebnych kłopotów z renderem. Wszystkie animacje oraz modele zostały wykonane w darmowym oprogramowaniu do tworzenia modeli 3D – Blender.
Pierwszą metodą, którą chciałbym Państwu przedstawić jest najprostsze renderowanie pliku ffmpeg, czyli pliku wideo. Przedstawię sposób w jaki należy przygotować się do renderu, a także mocne i słabe strony tego rozwiązania. Drugą metodą jest renderowanie pojedynczych klatek filmu. Przedstawię również rozwiązanie, dzięki któremu nie będziecie musieli obciążać swojego komputera, jednak będzie się to wiązać z przeznaczeniem środków na skorzystanie z zewnętrznego środowiska.
Renderowanie pliku wideo
Zacznijmy od metody, która wydaje się najwygodniejsza i najprostsza w użyciu. Jednak czy rzeczywiście taka jest? Renderowanie pliku wideo jest to wygenerowanie jednego pliku, składającego się z wielu klatek filmu. Każda z nich musi zostać odpowiednio zaprojektowana wcześniej przez projektanta, to on jest odpowiedzialny za to jak długo będzie trwała animacja, z jakiej ilości klatek na sekundę będzie składał się film, oraz wykorzystywanego kodeka. Należy pamiętać, że każda klatka animacji musi być wyrenderowana, więc polecałbym nie przesadzać z długością animacji pierwszych projektów. Dobrym rozwiązaniem wydaje się praca na prymitywach, czyli obiektach takich jak (kula, sześcian, cylinder), po to aby nie obciążać procesora lub karty graficznej w procesie renderowania.
Po przygotowaniu animacji należy przejść do ustalenia właściwości renderu. Jeżeli pragniemy wyrenderować bezpośrednio film odradzałbym skorzystanie z wymiarów filmu FULL HD. Czas potrzebny na wyrenderowanie każdej klatki wzroście wprost proporcjonalnie. Mniejszy rozmiar pozwoli oszczędzić czas i zasoby komputera. Skorzystajmy zatem z wymiarów np. 1280 x 720 px. Następnie należy określić klatkę startową oraz końcową. Ponieważ pragniemy wyrenderować animację od początku do końca musimy określić cały zakres animacji w projekcie. W drugiej metodzie będziemy mogli lepiej wykorzystać możliwość określania klatek filmu, jednak o tym później.
W zakładce Output należy określić miejsce, w którym planujemy zapisać wyrenderowany plik. Następnie zmienić File Format, na FFmpeg wideo. Jest to rozszerzenie, dzięki któremu wyrenderujemy bezpośrednio film, a nie pojedynczy obraz. Następnie należy wybrać kodek, wykorzystywany do renderowania. Najprawdopodobniej standardowym wyborem będzie H.264, zalecałbym pozostawienie tego rozwiązania. Jeśli interesuje Cię porównanie kodeków wideo oraz ich wpływ na film polecam zaznajomić się z źródłem z Wikipedii
Przechodząc do zakładki Render Properties należy również wskazać urządzenie, którym będziemy renderowali animację. Jeżeli Twoje urządzenie posiada dedykowaną kartę graficzną, możesz wykorzystać ją do renderu pliku. Jeżeli uważasz, że Twój procesor będzie lepszym rozwiązaniem, polecam zostać przy CPU. Co do jakości renderu należy wskazać ilość próbkowania każdej płytki klatki filmu, jest to sampling. Im wyższą ustawimy jego wartość tym dłużej będzie trwał render każdego obrazu, ale jeśli w naszej scenie światło gra główną rolę to jakość ostatecznego renderu będzie lepsza. W trakcie trwania renderu będziemy mogli skorzystać z procesu Denoising’u, czyli usuwania ziarnistości wyrenderowanego zdjęcia. Należy mieć jednak cały czas z tyłu głowy czas renderu. Przy większych animacjach może on dochodzić nawet nie do kilku godzin, lecz aż do kilku/kilkunastu dni. Jeżeli posiadasz w swojej animacji przeźroczystości, dobrą praktyką jest zaznaczenie opcji Transparent w zakładce Film, dzięki czemu wszelkie przeźroczystości nie będą renderowane, skróci to czas trwania generowania obrazu. Jeżeli jesteśmy zadowoleni z naszych ustawień należy kliknąć CTRL+F12, lub Render -> Render Animation.
Renderowanie sekwencji obrazów PNG
W poprzednim rozdziale skupiłem się nad właściwościami renderu, które również będą miały swoje odniesienie do tej metody, dlatego warto je podzielić. To czym się różni renderowanie sekwencji obrazów od renderowania pliku wideo FFmpeg jest większa kontrola nad już zrealizowanym renderem, w stosunku do poprzedniej metody. Wyobraźmy sobie że po dwóch godzinach renderu zauważamy, że w obrazie pojawia się obiekt, który nie powinien się tam znaleźć. W tym momencie musimy wyłączyć render oraz dokonać stosownych poprawek, tak aby znów mógł być niewidoczny. Różnica jest taka, że wykorzystując drugą metodę możemy rozpocząć render od klatki, w której zauważyliśmy błąd. Zmieniamy zatem ustawienie Frame Start znajdujące się w zakładce Output Properties. Nie jesteśmy zmuszeni do renderowania filmu od nowa, więc oszczędzamy dużo czasu. Kolejną zaletą skorzystania z sekwencji obrazów PNG jest fakt iż do procesu renderowania możemy wykorzystać każdy komputer, który posiada program Blender. Jeżeli posiadasz drugi komputer, oraz chcesz szybciej wyrenderować animację, zainstaluj na nim Blendera. W pierwszym pliku ustaw wartość Frame Start od 1 do np. 500, w drugim komputerze otwórz plik projektu oraz zmień wartości klatek na 501 do końca wszystkich kratek np. 700. To jak rozłożysz siły zależy wyłącznie od Ciebie. Dzięki temu rozwiązaniu dwa komputery będą w stanie jednocześnie wyrenderować projekt oraz szybciej skończyć animację.
W momencie gdy ukończyłeś proces renderowania zauważysz w folderze docelowym kilka, może kilkaset, a nawet kilka tysięcy obrazów. Musimy przygotować z nich film animacji. Również w tym celu Blender okazuje się odpowiednim narzędziem. Aby wyrenderować film animacji musimy zmienić okno w Blenderze na Video Sequencer. Ikona okna znajduje się w lewym górnym rogu. Klikamy CTRL+A na dowolne miejsce w oknie i wybieramy Image/Sequence. Otworzy się w tym momencie okno dialogowe, w którym musimy wybrać wszystkie obrazki animacji. Aby zaznaczyć wszystkie kliknij dwukrotnie „A”. Następnie zaakceptuj klikając Add Image Strip. Zauważysz pasek opisujący nazwę plików obrazów, oraz ścieżkę w której się znajdują. Pamiętaj aby ustawić odpowiednią wartość dla klatki startującej i końcowej. W tym momencie możesz dodać również dźwięk, lub inny film. Zrobisz to klikając kolejny raz CTRL+A. Jeżeli akceptujesz wszystkie właściwości kliknij CTRL+F12. Nie martw się tym, że będzie się długo renderować. Wszystkie klatki filmy już masz, więc czeka Cię tylko złożenie ich w całość. Po chwili render powinien być gotowy.
Wykorzystanie zewnętrznych środowisk do renderowania
Może się okazać tak, że komputer będzie Ci konieczny do pracy oraz nie chciałbyś wykorzystywać cennych zasobów sprzętowych na długotrwały proces renderowania. Jest i na to sposób. Możesz skorzystać z zewnętrznych środowisk do renderowania obrazów, czyli tzw. farm. Jest to odpowiednie rozwiązanie dla małych i średnich studiów projektowych oraz dla freelancerów. Zazwyczaj farmy oferują możliwość płatności za pojedynczy projekt, bez konieczności wybierania subskrypcji. Dlatego też, jeżeli potrzebujesz gotowego projektu, w bardzo szybkim czasie, jest to odpowiednie rozwiązanie dla Ciebie! Najpopularniejsze farmy, służące do renderowania projektów to między innymi:
- Render Street
- Super Renders Farm
- Blender Grid
- Anima Render
Jeżeli nie chcesz płacić za wykonanie renderu, możesz zoptymalizować sam proces pod względem ustawień wybranych przed rozpoczęciem generowania obrazu. Jest wiele filmów opisujących jakie poczynić starania aby jak najbardziej skrócić czas tego procesu. Ja osobiście mogę z pełną świadomością polecić Blender Guru, oraz jego materiały odnośnie projektowania grafiki trójwymiarowej w Blenderze. Poniżej znajdziecie link do wideo.
