Оптимизация источников освещения

You can disable shadow rendering for some surfaces or materials. For example, it can be done for the farthest LOD surface (when the shadows don't matter).Вы можете отключить рендеринг теней для некоторых поверхностей или материалов. Например, это можно сделать для самой дальней поверхности LOD (когда тени не имеют значения).

To disable shadow rendering for a surface:Чтобы отключить рендеринг теней для поверхности :

1. In the World Hierarchy window, choose the node and go to the Surfaces section in the Node tab of the Parameters window.В окне World Hierarchy выберите ноду и перейдите в раздел Surfaces на вкладке Node окна Parameters.

2. Select the required surfaces and toggle the Cast Proj and Omni Shadows parameter off. To disable shadows from the world light, toggle the Cast World Shadows parameter off.Выберите необходимые поверхности и выключите параметр Cast Proj and Omni Shadows. Чтобы отключить тени от мирового освещения, отключите параметр Cast World Shadows.

   

To disable shadow rendering for a material:Чтобы отключить рендеринг теней для материала :

1. In the Materials Hierarchy window, choose the material and go to the Common tab of the Parameters window.В окне Materials Hierarchy выберите материал и перейдите на вкладку Common окна Parameters.

2. Toggle the Cast Proj and Omni Shadow parameter off. To disable shadows from the World Light, toggle the Cast World Shadow parameter off.Отключите параметр Cast Proj and Omni Shadow. Чтобы отключить тени от World Light, отключите параметр Cast World Shadow.

   

Dynamic lighting ensures that all shadows from moving light sources cast by moving objects are rendered correctly. This approach implies that geometry of your scene is rendered one more time each frame to calculate shadows for each Projected light source (or six more times — for each Omni). Using multiple dynamic lights in the scene and calculating shadows for them on the fly may cause a performance drop, especially when the scene contains complex geometry with lots of polygons. It can be a terrible waste of resources, when most objects and lights are static.Динамическое освещение обеспечивает правильную визуализацию всех теней от движущихся источников света, отбрасываемых движущимися объектами. Этот подход подразумевает, что геометрия вашей сцены рендерится еще один раз в каждом кадре для расчета теней для каждого источника света Projected (или еще шесть раз — для каждого Omni). Использование нескольких динамических источников света в сцене и вычисление теней для них на лету может привести к падению производительности, особенно когда сцена содержит сложную геометрию с большим количеством полигонов. Это может быть ужасной тратой ресурсов, когда большинство объектов и источников света статичны.

It’s better to avoid dynamic shadows and use baked ones for everything static wherever possible. You can replace dynamic Omni and Projected Light sources with static ones (shadows for them are precomputed and stored in depth textures).Лучше избегать динамических теней и использовать запеченные для всего статического, где это возможно. Вы можете заменить динамические источники света Omni и Projected на статические (тени для них предварительно вычисляются и сохраняются в текстурах глубины).

Types of shadows to be rendered are defined by the light’s mode and shadow modes set for both lights and object surfaces.Типы отображаемых теней определяются режим освещения и теневые режимы установлены для обоих огни а также поверхности объекта .

Depending on your needs, you can choose to render baked shadows only, or combine rendering of both baked and dynamic ones. The table below shows all possible variants of shadow settings.В зависимости от ваших потребностей, вы можете рендерить только запеченные тени или комбинировать рендеринг как запеченных, так и динамических. В таблице ниже представлены все возможные варианты настройки теней.

Thus, for a Dynamic light, shadows from all lit objects are rendered as dynamic.Таким образом, для динамического освещения тени от всех освещенных объектов визуализируются как динамические.

For a Static light in Static shadow mode, only baked shadows from objects with Mixed shadow mode are rendered; dynamic shadows are not rendered at all.Для статического источника света в режиме теней Static визуализируются только запеченные тени от объектов с режимом теней Mixed; динамические тени вообще не отрисовываются.

For a Static light in Mixed shadow mode, both types of shadows are rendered: baked (from surfaces with Mixed shadow mode) and dynamic (from surfaces with Dynamic shadow mode). Для Статического источника света в режиме теней Mixed рендерятся оба типа теней: запеченные (от поверхностей с режимом теней Mixed) и динамические (от поверхностей с режимом теней Dynamic).

Mixed mode implies that the dynamic shadow map is copied into the static depth texture and the result is rendered. If you select a higher resolution, the process of copying the shadow map can take time and affect performance. Therefore, 4K resolution in the Mixed shadow mode makes sense if the scene has more than 1.5 million triangles, otherwise Dynamic mode may be faster. Moreover, pay attention to video memory consumption, as a single 4K resolution depth texture for an omni light takes about 400 MB.Смешанный режим подразумевает, что динамическая карта теней копируется в статическую. текстура глубины и результат визуализируется. Если выбрать более высокое разрешающая способность , процесс копирования карты теней может занять время и повлиять на производительность. Поэтому разрешение 4K в теневом режиме Mixed имеет смысл, если в сцене больше 1,5 млн треугольников, иначе режим Dynamic может оказаться быстрее. Кроме того, обратите внимание на потребление видеопамяти, так как одна текстура глубины разрешения 4K для омнилайта занимает около 400 МБ.

Примечание

If shadows from static light sources are not rebaked automatically, use the Bake Lighting tool.Если тени от статических источников света не запекаются автоматически, используйте инструмент Bake Lighting.

The World Light source works in a similar way, but it uses shadow cascades. In Dynamic mode, shadow cascades are built dynamically relative to the camera's position, while in Static, they are baked and have their area defined by the light source's position. Static mode of the World Light is suitable as a performance optimization technique for small-area ArchViz projects where shadow cascades can be divided into two sections: walkable area with high-resolution shadows (as they're observed closely) and non-walkable area with low-resolution shadows (as they're observed from a distance). Note that changing the time of day is not available in Static mode, as shadow cascades are baked.Исходный код World Light работает аналогичным образом, но использует теневые каскады . В режиме Dynamic каскады теней строятся динамически относительно положения камеры, а в режиме Static они запекаются и их площадь определяется положением источника света. Режим Static World Light подходит в качестве метода оптимизации производительности для проектов ArchViz с небольшой площадью, где теневые каскады можно разделить на две части: проходимая область с тенями высокого разрешения (поскольку они наблюдаются вблизи) и непроходимая область с тени с низким разрешением (как они наблюдаются на расстоянии). Обратите внимание, что изменение времени суток недоступно в режиме Static, так как каскады теней запекаются.

Примечание

The Cached Shadows video tutorial illustrates how to set and use dynamic and static shadows. Обучающее видео по Cached Shadows показывает, как устанавливать и использовать динамические и статические тени.

A Shadow mask allows you to control rendering of shadows. You can specify which surfaces lit by a light source should cast shadows:Маска Shadow позволяет управлять отрисовкой теней. Вы можете указать, какие поверхности, освещенные источником света, должны отбрасывать тени:

1. For a light source, specify the Shadow mask: open the World Hierarchy window and select your light source. In the Shadow Mask section of the Node tab in the Parameters window, specify the shadow mask.Для источника света укажите маску Shadow: откройте окно World Hierarchy и выберите ваш источник света. В разделе Shadow Mask вкладки Node окна Parameters укажите теневую маску.

   

2. For all surfaces that are lit by the light source and should cast shadows, specify the Shadow mask that matches the light source's Shadow mask (one bit at least).Для всех поверхностей, которые освещаются источником света и должны отбрасывать тени, укажите маску Shadow, которая соответствует маске Shadow источника света (не менее одного бита).
3. For all materials applied to such surfaces, specify the matching shadow mask as well.Для всех материалов, применяемых к таким поверхностям, также укажите соответствующую теневую маску.

Примечание

An example of using shadow masks is available in the Content Optimization video tutorial.Пример использования Shadow масок доступен в Content Видеоруководство по оптимизации.

For all types of light sources, screen-space shadows can be rendered instead of the shadow maps at large distances. It improves the performance, as such shadows don't depend on complexity of the geometry.Для всех типов источников света вместо карт теней на больших расстояниях можно рендерить скринспейсовые тени. Это повышает производительность, так как такие тени не зависят от сложности геометрии.

Примечание

Screen-space shadows depend on the screen resolution: the higher the resolution, the more accurate shadows are.Тени в экранном пространстве зависят от разрешения экрана: чем выше разрешение, тем точнее тени.

You can enable screen-space shadows in one of the following ways:Вы можете включить тени в экранном пространстве одним из следующих способов:

• In the Menu Bar, choose Rendering -> Shadows -> Screen Space Shadows.В строке меню выберите Rendering -> Shadows -> Screen Space Shadows.
• In the Menu Bar, choose Windows -> Settings and then go to the Shadows section. Here you can toggle the Screen Space Shadows parameter on.В строке меню выберите Windows -> Settings, а затем перейдите в раздел Shadows. Здесь вы можете включить параметр Screen Space Shadows.

You can also set up per-light screen space shadows in the type-specific tabs (Light World, Light Omni, etc.) of the Parameters window.Вы также можете настроить тени экранного пространства для каждого источника света на вкладках определенного типа (Light World, Light Omni и т. д.) окна Parameters.

Screen Space Shadow Settings of Omni LightНастройки теней в экранном пространстве Omni Light

All Omni and Projected light sources are subject to a common deferred optimization technique — the Scissor Test: for each light source a scissor rectangle is found to define its bounds and, therefore, the area of its influence. The scissor rectangle defines the size of the render target for the current light source, since everything that falls outside that region is not affected by the light at the current moment.Все источники света Omni и Projected подлежат общей технике отложенной оптимизации — Scissor Test: для каждого источника света находится прямоугольник-ножницы, определяющий его границы и, следовательно, область его влияния. Прямоугольник-ножницы определяет размер цели рендеринга для текущего источника света, поскольку все, что выходит за пределы этой области, не подвергается воздействию света в текущий момент.

Enable the Scissors visual helper or use the render_show_scissors 1 console command to enable visualization of the Scissor Test.Включите визуальный помощник Scissors или используйте консольную команду render_show_scissors 1, чтобы включить визуализацию файла Scissor Test.

Scissor rectangles for Omni light sourcesПрямоугольники-ножницы для источников света Omni

Therefore, the size of a light source significantly affects the performance: the larger the screen area where the illuminated surface is rendered, the lower the light performance is. So, keep the size as small as possible.Следовательно размер источника света существенно влияет на производительность: чем больше площадь экрана, на которой визуализируется освещаемая поверхность, тем ниже световая производительность. Таким образом, держите размер как можно меньше.

In this mode lighting is rendered during the Deferred pass in half resolution (1/4 of all pixels) with subsequent reconstruction of neighboring pixels using the data from previous frames, making it possible to reduce rendering load.В этом режиме освещение рендерится на отложенном проходе в половинном разрешении (1/4 всех пикселей) с последующей реконструкцией соседних пикселей по данным предыдущих кадров, что позволяет снизить нагрузку на рендеринг.

Interleaved Lights Rendering settingsНастройки рендеринга источников света с чередованием

For more details refer to the Interleaved Lights Rendering article.Для получения более подробной информации см. статью Рендеринг источников света с чередованием.

You can control rendering of light sources and cast shadows by specifying the visibility distances.Вы можете управлять визуализацией источников света и отбрасываемых теней, указав параметр visibility distances.

The global settings for all light sources (World, Omni, Projected) can be specified in the Visibility Distances section of the Settings window.Глобальные настройки для всех источников света (World, Omni, Projected) можно установить в разделе Visibility Distances окна Settings.

Non-opaque geometry is shaded on the Forward pass of the Rendering Sequence. Since all light sources are applied to each transparent surface in a cycle, it is highly recommended to keep the number of lights affecting transparent objects as low as possible for optimal performance.Непрозрачная геометрия затеняется на Forward проходе рендеринга. Поскольку все источники света применяются к каждой прозрачной поверхности в цикле, настоятельно рекомендуется, чтобы количество источников света, воздействующих на прозрачные объекты, было как можно меньше для обеспечения оптимальной производительности.

Global Lights Settings include Forward Per-Object Limits where you can limit the number of certain light sources that affect each transparent object at a time.Глобальные настройки освещения включают Forward Per-Object Limits, где вы можете ограничить количество определенных источников света, которые одновременно воздействуют на каждый прозрачный объект.

If your scene contains water object(s), you can disable rendering the light from the light source on them. It will significantly increase the performance.Если ваша сцена содержит водные объекты, вы можете отключить рендеринг освещения от источников света на них. Это значительно повысит производительность.

1. Select a light source in the World Hierarchy.Выберите источник света в файле World Hierarchy.

   

2. In the Parameters window, go to the Render section and toggle the Water parameter off.В окне Parameters перейдите в раздел Render и отключите параметр Water.

   

Billboards can be used to simulate small light sources observed from large distances. In such cases, only visualization of light sources matters. For example, you can use Billboards for takeoff runway lights. They don't produce any light, but look like real lights.Billboards можно использовать для имитации небольших источников света, наблюдаемых с больших расстояний. В таких случаях имеет значение только визуализация самих источников света. Например, вы можете использовать Billboards для огней взлетно-посадочных полос. Сами по себе они ничего не освещают, но выглядят как настоящие огни.

Billboards Used for Takeoff Runway LightsБиллборды, используемые для взлетно-посадочных огней

To create Billboard that replaces a real light source, perform the following:Чтобы создать Billboard, заменяющий реальный источник света, выполните следующие действия:

1. Add a Billboard object to the scene by choosing Create -> Billboards -> Base in the Menu Bar and place it somewhere in the world.Добавьте объект Billboard на сцену, выбрав Create -> Billboards -> Base в строке меню, и поместите его где-нибудь в мире.

   

2. Assign a material inherited from the billboards_base material.Назначьте материал, унаследованный от материала billboards_base.

3. Specify the following settings for this material:Укажите следующие параметры для этого материала:

   1. In the Common tab, set the blending Preset to Additive and toggle the Depth Write parameter off to avoid obstructing objects behind the Billboard.На вкладке Common установите для смешивания Preset значение Additive и выключите параметр Depth Write, чтобы избежать создания препятствий объектам за Billboard.

      

   2. In the States tab, disable writing into the Deferred Buffers and enable the following states:На вкладке States отключите запись в Deferred Buffers и включите следующие состояния:

      • Emission to provide the emission effect by using the corresponding texture.Emission, чтобы обеспечить эффект излучения с помощью соответствующей текстуры.
      • Geometry Inflation to limit the minimum Billboard screen size to a fixed value and, therefore, to provide visibility from far distances.Geometry Inflation, чтобы ограничить минимальный размер экрана Billboard фиксированным значением и, следовательно, обеспечить видимость с дальних расстояний.
      • Soft Interaction to make interaction of the Billboard with other objects in the scene softer and avoid artifacts.Soft Interaction, чтобы сделать взаимодействие Billboard с другими объектами сцены более мягким и избежать артефактов.

      

   3. In the Textures tab, specify the Diffuse and Emission textures.Во вкладке Textures укажите текстуры Diffuse и Emission.

      

   4. In the Parameters window, specify the following values:В окне Parameters укажите следующие значения:

      • Set the Diffuse color multiplier to black, so that Billboard become fully transparent.Установите множитель цвета Diffuse на черный , чтобы Billboard стал полностью прозрачным.
      • Increase the Emission Scale to make Billboard brighter.Увеличьте Emission Scale, чтобы сделать Billboard ярче.
      • Increase the Geometry Parameters to scale the size of Billboard and limit the minimum size of Billboard.Увеличьте параметры геометрии для масштабирования размера Billboard и ограничения минимального размера Billboard.
      • Correct the Soft Interaction value, if necessary.При необходимости исправьте значение Soft Interaction.

      

As a result, you get the Billboard that can be used to simulate a small light source at far distances. You can add any required number of Billboards to the existing Billboard object: in the Parameters window, select the created Billboard in the list and click Add.В результате вы получаете Billboard, который можно использовать для имитации небольшого источника света на дальних расстояниях. Вы можете добавить любое нужное количество Billboards к существующему объекту Billboard: в окне Parameters выберите в списке созданный Billboard и нажмите Add.

Lights Simulated by BillboardsСвет, имитируемый рекламными щитами

Volumetric objects can be used to simulate visible light volumes instead of using real light sources. Such objects should be used when you don't need illumination. For example, by using Volumetric objects, you can create light spheres, beams, or volumes, imitate sun beams falling into a room through openings, and so on.Объекты Volumetric можно использовать для имитации объемов видимого света вместо использования реальных источников света. Такие объекты следует использовать, когда вам не нужна подсветка. Например, используя объекты Volumetric, вы можете создавать сферы , лучи , или объемы, симулировать солнечные лучи попадающие в помещение через проемы и так далее.

Light sphere and beam simulated instead of real light sourceСветовая сфера и луч, смоделированные вместо реального источника света

To create such light volumes, perform the following:Чтобы создать такие световые объемы, выполните следующие действия:

1. Add the Volume Sphere object by choosing Create -> Volume -> Sphere Light in the Menu Bar and make it a child of the node that should emit the light.Добавьте объект Volume Sphere, выбрав Create -> Volume -> Sphere Light в строке меню, и сделайте его дочерним элементом ноды, которая должна излучать свет.

   

2. In the Volume Sphere section of the Parameters window, change the size of the sphere to 0.15.В разделе Volume Sphere окна Parameters измените размер сферы на 0.15.

3. In the Node tab of the Parameters window, set coordinates of the volume sphere to the parent node and then slightly correct the sphere position, so that it looks realistic.Во вкладке Node окна Parameters установите координаты объемной сферы на родительскую ноду, а затем немного подкорректируйте положение сферы, чтобы она выглядела реалистично.

   

4. Assign a material inherited from the volume_light_base base material and specify the required values in the Parameters tab. For example, you can set the color of the light sphere and scale the density of the light.Назначьте материал, унаследованный от базового материала volume_light_base, и укажите необходимые значения на вкладке Parameters. Например, вы можете установить цвет световой сферы и масштабировать плотность света.

   

5. Add the Volume Projected object by choosing Create -> Volume -> Projected in the Menu Bar and make it a child of the node that should emit the light.Добавьте объект Volume Projected, выбрав Create -> Volume -> Projected в строке меню, и сделайте его дочерним элементом ноды, которая должна излучать свет.

   

6. In the Node tab of the Parameters window, reset the position and rotation of the Volume Projected to the parent node ones.На вкладке Node окна Parameters сбросьте положение и поворот Volume Projected на родительские ноды.

   

7. In the Volume Projected section of the Parameters window, specify the required parameters of the light beam. For example, change its size, radius, field of view, and step.В секции Volume Projected окна Parameters укажите необходимые параметры светового луча. Например, изменить его размер, радиус, угол раскрытия и шаг .

   

8. Assign a material inherited from the volume_proj_base base material.Назначьте материал, унаследованный от базового материала volume_proj_base.

9. In the Parameters window of the material, set the color of the light beam the same as for the Volume Sphere and decrease the diffuse scale to 0.5 to make the color less bright.В окне Parameters материала установите цвет светового луча так же, как и для Volume Sphere, и уменьшить диффузная шкала на 0.5, чтобы сделать цвет менее ярким.

   

As a result, you get a light sphere and a beam imitating the real light source.В результате у вас получится световая сфера и луч, имитирующий настоящий источник света.

Light simulated by Volume Sphere and Volume Proj objectsСвет, имитируемый объектами Volume Sphere и Volume Proj