Eevee


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Blender 2.8发布在即,万众期待的 EEVEE 伊布实时渲染引擎愈发的成熟,在用户的不断测试中,EEVEE 引擎的应用可能性也大大的提升。EEVEE 实时渲染不仅提升渲染的效率,同时又可以完美的兼容 Cycles 材质,您可以将 EEVEE 作为实时的效果预览用,也可以作为渲染器使用。无论是怎么使用它,EEVEE 为我们提供了很多的想象空间,饼干相信2018年将会是 Blender 用户爆发增长的一年,让我们共同期待。

关于 Blender 2.8 项目

几年前 Blender 官方决定开发一个大的版本更新,像当初的 blender 2.5 一样,项目代号为:The Workflow Project(工作流项目)。规划中Viewport 视窗 一项非常重要的更新就是视图底层的重构,OpenGL 提到3.3版本,这为 blender 的全新实时渲染提供了基础,这就是 EEVEE 伊布引擎。一直以来 AMD 的 OpenCL 未在 Blender 中得到支持。为此 AMD 指派了两名技术人员为 Blender 的定制开发。伴随着新开源电影《特工327:发店救援》的开发,Blender 得到了巨大的提升,并由皮克斯艺术家Colin Levy共同执导。并在此基础上,皮克斯正式加盟为 Blender 来了了革命性的Grease Pencil工具。2.8版本详情请查阅:《Blender 2.8 :2018年开始将不再是CG 界低调的孤独者》。

实时渲染引擎

说到实时渲染,这是一个既陌生又历史悠久的事情。众所周知,三维软件中几乎都是离线渲染器,这几年实时渲染器的高速发展引起了很多工作者的注意。为什么说是既陌生又历史悠久呢?实际上实时渲染技术发展已经有一些年头了,VRay-RT、iRay就是实时渲染引擎。以iray为例吧:iray是全球首款物理效果正确的 GPU 加速超逼真渲染解决方案。利用NVIDIA英伟达的CUDA编程模型,早早的整合在了3dsMax中。由于需要调用英伟达显卡核心,也就是所谓的N卡,加之对显卡的要求极高,一直未能很好的表现,又有很多的噪点,实时渲染引擎也就很难应用到实际的项目中。

2012年前后,实时渲染引擎得到了长足的发展。基于实时渲染的软件如雨后春笋般涌现。有的是基于独立的实时渲染软件,有的是基于游戏引擎开发的实时渲染系统,有的是基于最终离线渲染的实时预览渲染系统,有的是基于WebGL的网页三维实时渲染系统。无论怎么发展,实时渲染已经成为了目前的软件开发标杆,也成为了如今三维软件的渲染基础。

基于游戏引擎的实时渲染

-  Unity | Unreal | Quest3D -

游戏引擎作为实时渲染的尝试出来就没有停止过,说起游戏引擎作为实时渲染系统的必须先说 Lumion,Lumion是基于Quest3D游戏引擎开发的一款建筑动画输出套件。从最早发布到现在已经发展到了8.0版本,效果越来越棒。Unity 官方推出的实时渲染电影《亚当》,似乎在验证游戏引擎也可以制作影视这样的一种可能性。Unreal 虚幻也推出了自己的实时渲染电影随后开源。基于游戏引擎的实时渲染诞生了实时电影的可操作性,国内国外一片哗然。似乎渲染技术将会被游戏引擎所改变!所有的游戏引擎都不甘示弱,CryENGINE继开源后又有了新的动作 - 开发RealTime VR Film Engine(实时 VR 电影引擎):Film Engine。相信基于游戏引擎开发的实时渲染系统会愈发的热闹,给大伙的选择将会越来越多。

基于最终离线渲染的实时渲染预览

-   Cycles | iRay | Arnold -

离线渲染的渲染质量正在逐渐的被实时渲染挑战,离线渲染似乎停止了前进的脚步,逐渐的败下阵来。也许是实时渲染发展迅猛,也可能是趋势使然,总之,实时渲染也将成为了新时代的影视、游戏、视觉、设计等行业的最底层需求,离线渲染的弊端也开始逐渐的显露出来。我们挑选三个实时渲染器为大家解读:


-  iRay -

iRay是全球首款物理效果正确的 GPU 加速超逼真渲染解决方案。利用NVIDIA英伟达的CUDA编程模型,早早的整合在了3dsMax中。详情:iray


NVIDIA大力推广的渲染器,全面的 API 开放让许多的三维软件集成其中,也有相关的网络在线渲染支持,最大的难题依然是普及成本过高。以往是做为mental ray的实时预览,虽然最早布局,但按照现如今的发展来看,完全依赖 N 卡 GPU 渲染的iray 还有很长的路要走。


- Arnold -

Arnold渲染器是一款高级的、跨平台的渲染 API。是基于物理算法的电影级别渲染引擎,目前由Solid Angle SL 开发。目前被 Autodesk 收购内置在3dsMax与 Maya 中。详情:Arnold


Arnold的成功是因为填补了一个空白。2011左右,mental ray停止了前进,RenderMan高高在上特别难用。正好在这样的时机下Arnold横空出世,但其构架的局限被很多行业认识诟病,但因为被 Autodesk 收购这样便可以迅速的布局在三维软件中。整体来说Arnold还是很成功的,相较于 MR\VRAR 来说,简单傻瓜了不少,对于艺术家来说非常的友好。


- Cycles -

Cycles是Blender中著名的渲染引擎,开源免费。Cycles渲染器是基于物理算法的电影级别渲染器,开发者就是Octane渲染器的原开发者。Cycles发展迅猛,逐渐的被其他三维软件接受。比如:基于C4D平台的Cycles 4D渲染。详情:Blender Cycles


Cycles 渲染作为内置 Blender 的实时渲染引擎本身就是一件伟大的事情。一款开源免费的软件能够具备这样的能力,实在是一件值得推荐的事情。过去几年,Blender 的开发重心一直放在了 Cycles 上,2.8的开发规划侧面说明了 Cycles 的开发已经接近了成熟。目前来看 CPU+GPU 混合加速实现实时渲染的渲染引擎屈指可数,这方面 Cycles 依然走在最前面。


交互预览+最终渲染≠离线渲染

离线渲染最大的痛点就是需要不停的调节材质灯光不同的渲染测试,这种反人类的操作对于已经习惯了的人来说没有什么,但对于新手来说无疑是最大的灾难。任何一款离线渲染器最后都要依靠经验来判断,这无疑给项目带来了一定的不可控的分险,因为渲染输出后再修改显然是非常耗费成本的。这也为实时渲染带来了发展的机会。

早期的实时渲染系统提供了实时测试交互预览的功能,很大程度上不会提供最终的渲染,有了一定发展的实时渲染器当然也会承担起最终渲染的任务。实时渲染虽然解决了实时交互预览的强烈需求,但同时也有很多的缺点。采用了全新算法的实时渲染器有很多的噪点,严重依赖 GPU、渲染效率低下 等问题日渐凸显。

2012年基本上成为了最终渲染方式的分水岭。一部分人采用了实时渲染引擎进行最终的渲染,一部分人依然采用离线渲染为最终渲染。但无一例外的离线渲染器在这个节骨眼上都基本停止了发展,实时渲染也被逐步的应用在了设计、影视等流域。也就是这个时候,实时渲染取得了成功,实时渲染踩在了趋势上,踩对了节奏。

电影会有一次技术革命

汽车和电影工业几乎是同一个时代发展起来的,汽车因为能源问题诞生了特斯拉,司机手动驾驶会不会成为违法行为?电影会不会因为 VR\AR\MR等技术诞生新的电影模式?电影有 N 多种结尾,会根据观影者的选择改变剧本?这里我们要说的就是电影的这次变革,这次革新将会延伸出下一代电影系统 - 沉浸交互体验电影。这也很好的解释了为什么游戏引擎会发力实时电影系统了,因为在这个基调上,游戏引擎是最有机会成为这场革命的领跑者。Blender 的 Cycles 显然无法完成这个使命,Cycles 依然为一款过渡期的实时渲染系统,想要在这个趋势上更近一步,Eevee 顺势诞生。

我们都知道离线渲染器很难提供实时的交互,实时渲染技术却提供了实时电影的可行性?实时电影是新电影技术的过度,电影中交互观影者互动随着实时渲染、VR 等硬件的发展逐步的有了这样的可能性。一副眼镜提供 Imax 级别的观影不是不可能的。在这样的基调下,渲染器能否即见即得成为了关键的技术指标。Blender Cycles 提供了实时预览也提供了最终的渲染,说起来依然是旧的工作流程。实时渲染不单单是提供一种更有效率的渲染,而是在实时渲染的架构上会衍生出的实时设计与实时电影新趋势。

Eevee的技术特点

游戏引擎实时渲染是将其他三维软件生产模型导入进行制作, Blender是将游戏引擎的实时渲染系统内置到三维软件中,这便是 Eevee 的最大特点。Eeevee 依然遵循 PBR(基于物理渲染)的趋势,提供更加直观的实时渲染。


-  与离线渲染相同的质量 -

Eevee最初的定位是“视窗预览”,用于视窗快速预览最终的渲染效果。但目前的相关的测试以及开发来看,Eevee 将会作为完整的一款渲染器存在。最新提供的测试版明确表示基于 Eevee 的分层渲染开发以及提上日程。这意味着 Eevee 与 Cycles 将会并行内置在 Blender 中。Cycles 将会朝着电影渲染进发,Eevee 将会朝着实时互动渲染等进发。前者代表传统,后者代表未来。


-  最终渲染材质的统一性 -

没有想到的是居然将两渲染器的材质统一起来使用,这意味着两个渲染器的切换无需再次编辑材质,无疑在工作的效率上提供了更好的保障。统一的材质不同的应用,这是一个美好的愿景,Blender 2.8的发布会完美的解决这个难题。 Eevee 超出了我们的原本的想象,从目前的测试来看前景无限。


-  分层渲染合成一条龙 -

更没有想到的是基于 Eevee 居然深入到了后期合成。这无疑为后期合成的可控性提供了一套完整的解决方案。传统的后期软件+三维功能,Blender 却是三维软件+后期合成这样的开发思路。相信在不久的将来,这个趋势会更加的明显。


-  Eevee 不是游戏引擎 -

很多朋友误以为 Eevee 是一款游戏引擎,实际它不是,他是一款完整的实时渲染解决方案。Eevee 只是将游戏引擎中实时渲染的部分内置在了 Blender 中。Blender 本身有一个游戏引擎,但过久的时间没有维护开发已经显得非常的落后了,2.8项目启动的时候还一度的考虑砍掉游戏引擎。因为虚幻游戏引擎也开源免费了,Blender就不需要再花费重复的时间来开发了,至于说后期会不会有开发者基于 eevee 来开发内置在 blender 中的游戏引擎,这个还不好说,但是基于 Cycles 开发的游戏引擎已经有了,具体的可查阅:《Armory Engine 军械库游戏引擎》。但作为第三方游戏引擎的模型、动画资产输出软件,Blender已经完全可以胜任了。是否可以支持将材质模型无缝的输出到其他游戏引擎还有待验证,但是不代表没有这个可能性。


-  完整的渲染解决方案 -

从最初的视图预览到如今的完整渲染解决方案,这无疑是很多 Blender 用户万万没有想到的。Blender 的建模、材质、动画、灯光等模块已经逐步的成熟,但是好的渲染才是立足的根本。Cycles 渲染提供了非常优秀的渲染,但是相较于 Eevee 还是存在效率低下,流程冗长的问题。