この章では、Karmaでノイズを軽減するための戦略とワークフローを紹介します。 それはサンプリングの概念を応用しています。 この章では、AutomaticとPath Tracedの両方の収束モードについて説明します。

レンダリングにノイズが多い時、最初にすべき事はそのノイズの原因の特定です。 レンダリングで目視できるノイズには、多くの要因が絡んでいるため、そのノイズの原因を特定するのは困難です。 AOV(Render Var)を追加すれば、様々なサンプルを検査してそのノイズの原因を特定することができます。

Karma Render Propertiesには、 Optimization AOVs という名前のクイックセットアップがあります。 このセットアップを適用すると、ノイズの原因を特定する際に役立つ様々なAOVが追加されます。

これらのAOVを追加すれば、レンダリングを検査し、目に見えるノイズの原因になっている光線タイプを特定することができます。

Karmaは、特定のタイプのノイズを対象とするコントロールを多数備えています。 以下の方法に従うと、複雑さが緩和され、レンダリングをクリーンアップする過程でオーバーサンプリングが生じるのを防ぐことができます。

• 適切なサンプル設定を見つけられるようにするには、Karmaのサンプリング設定を最初にすべて1に設定すると効果的です。

• プライマリサンプルから構築し、Karmaのサンプリングについて理解を深めていくと効果的です。

• 様々な値の組み合わせを時間をかけて試した後、すべてをデフォルトにリセットし、何が変わったかを確認することも有効です。

セカンダリサンプル ¶

適切なプライマリサンプルが得られたら、次はセカンダリサンプルからノイズを減らします。 Min/Max Secondary Samples パラメータは、 すべての 直接および間接光線の品質に同時に影響します。 サンプルを増やすと、直接AOVおよび間接AOVのすべてでノイズが減少します。

Min/Max Secondary Samples ¶

様々な最適化AOVを調査した後、ノイズがかなり均一である場合には、 Max Secondary Samples を2または3に増やします。 これにより、画像内のセカンダリノイズが減少し始めることでしょう。

サンプルが足りないように見える領域がある場合は、品質スライダを調整する前に、 Secondary Samples Noise Level を0.005などの値に減らしてみてください。 このセカンダリノイズレベルは、色設定、モニターのキャリブレーション、プリファレンスなど、多数の要因に大きく依存しています。 セカンダリノイズレベルを適切にすると、全体のレンダリング時間はなるべく増やさないようにしながら、目立つノイズをターゲットにすることができます。

Indirect Guiding

Indirect Guidingは、Karmaが機械学習を利用してセカンダリサンプリングを高速化できる便利な機能です。 このIndirect Guidingを開始するにはいくらか余分にサンプルが必要なため、これが役立つのは、同じ処理内で複数のフレームをレンダリングする場合に限られます。 そのような場合では、連番フレームのレンダリング全体を改善させることができます。

Min/Max Secondary Properties

Pixel Samples

Houdini render property

karma:global:samplesperpixel

各ピクセルから送信される光線サンプルの数。 光線サンプルが多いほど、ノイズの少ない画像が得られます。 別名 Primary Samples とも呼びます。

Min Secondary Samples

Houdini render property

karma:object:varianceaa_minsamples

コンポーネント毎のバリアンスアンチエイリアスで送信する光線の最小数。

Max Secondary Samples

Houdini render property

karma:object:varianceaa_maxsamples

コンポーネント毎のバリアンスアンチエイリアスで送信する光線の最大数。

Secondary Noise Level

Houdini render property

karma:object:varianceaa_thresh

Convergence Modeが“Automatic”に設定されている時に、間接バウンスで送信する間接光線の数を決めるノイズ閾値。 この閾値を下げると(例えば、0.001に設定)、理論上はもっと多くの間接光線が送信されてノイズが減りますが、“余分な”光線は Max Ray Samples パラメータによってほぼ相殺されることになります。 ノイズを減らす正しい方法は、この閾値を変更することではなく、ピクセルあたりのサンプル数を上げることです。

Variance Pixel Oracleを使用した場合、両方の閾値パラメータに同じ値を設定してください。 Variance Pixel Oracleの閾値を下げるほど、間接コンポーネントがすぐにその閾値に到達してあまり間接光線が送信されなくなるものの、 Variance Pixel OracleはBeautyパス内の最終ノイズ量がVariance Pixel Oracleの閾値より多ければ、負荷が大きいカメラ光線をもっと多く送信することを決めます。

間接サンプル品質 ¶

Indirect Samples Quality コントロールを使用すると、特定の光線タイプをターゲットにして、最後に少し残ったノイズを取り除くことができます。 以下のAOVは、それぞれの品質コントロールに呼応しています:

コントロール	AOV(Render Var)
Diffuse Quality	directdiffuse、indirectdiffuse、indirectemission
Reflection Quality	directglossyreflection、indirectglossyreflection
Refraction Quality	glossytransmission
Volume Quality	directvolume、indirectvolume
SSS Quality	sss

ビューティーレンダリングでノイズを調整する時は、上記のAOVを参考に使用します。 ライティングやその他の要因によって、他よりも目立つ光線タイプが出てくることでしょう。 AOV自体を完全に解決する必要がある場合を除き、ビューティーパスをクリーンアップすることに集中してください。

Indirect Samples Properties

Diffuse Quality

Houdini render property

karma:object:diffusequality

このパラメータは、間接ディフューズコンポーネントの Min Secondary Samples と Max Secondary Samples の乗数として作用します。

Reflection Quality

Houdini render property

karma:object:reflectquality

このパラメータは、間接反射コンポーネントの Min Secondary Samples と Max Secondary Samples の乗数として作用します。

Refraction Quality

Houdini render property

karma:object:refractquality

このパラメータは、間接屈折コンポーネントの Min Secondary Samples と Max Secondary Samples の乗数として作用します。

Volume Quality

Houdini render property

karma:object:volumequality

このパラメータは、間接ボリュームコンポーネントの Min Secondary Samples と Max Secondary Samples の乗数として作用します。

SSS Quality

Houdini render property

karma:object:sssquality

このパラメータは、SSSコンポーネントの Min Secondary Samples と Max Secondary Samples の乗数として作用します。

Light Sampling Quality ¶

プライマリおよびセカンダリサンプルの調整をすべて行なった後も、ソフトシャドウがまだサンプリング不足の場合は、 Light Sampling Quality を使用すると、画像のそのような領域を改善することができます。

デフォルトでは、Karmaはライトを1回だけサンプリングします。 Light Sampling Quality を増やすと、Karmaによるライトのサンプリング頻度が上がります。 シャドウの品質は、通常、ビューティーパスを見るだけではっきり分かります。 directdiffuse AOVは、シャドウ品質を個別に判断するのに役立ちます。

Light Sampling Properties

Light Sampling Quality

Houdini render property

karma:global:light_sampling_quality

これは、すべてのライトのサンプリング品質を改善するためのグローバルコントロールです。 これは、個々のライト品質コントロールの乗数として作用します。 サンプリング品質を上げると、直接照明サンプリングだけでなく、シャドウ/オクルージョンの品質も良くなります。

基本的に、Path Traced収束モード(Karma XPUで使用できる唯一のモード)では、ピクセルサンプルを増やすことが、すべてのタイプのノイズを減らせる唯一の制御です。 シャドウを良くしたい時は Light Sampling Quality を上げますが、他の方法でノイズを減らすには、パストレースサンプルを増やす必要があります。

Karma CPUは、パストレース収束を使ったPixel Oracleに対応しています。 pixelsamples AOVを調べると、Pixel Oracleがピクセルサンプルを制限しているかどうかが分かります。 Variance Threshold を下げてノイズを減らすか、少なくともすべての光線が各ピクセルから実際に放出されていることを確認してください。

プライマリおよびセカンダリサンプリングを調整した後も、ノイズの多いオブジェクトがレンダリングにしつこく残る場合があります。 このような状況に対処するため、Karmaはオブジェクト毎のレンダリングプロパティに対応しています。 これらのプロパティを使用すると、シーン内の 特定のオブジェクト のサンプリングを改善することができます。 ほとんどの場合、各オブジェクトプロパティがそれに呼応するグローバルプロパティと乗算されます。 グローバルプロパティをスケールしないプロパティは、そのオブジェクトのオーバーライドとして機能します(オブジェクト毎のMin/Max Secondary Samplesなど)。 ライトは、ライト毎の Sampling Quality プロパティを介して、グローバルなライトのサンプリング品質をスケールさせることができます。

デノイザは、レンダリングで最後に残ったノイズをクリーンアップします。 ただし、開始時に十分なサンプリングがないと、デノイザは重要なディテールを除去する結果になります。

Karmaには現在、特別な設定なしで完全に機能するIntelのOIDNが同梱されています。 NVidiaのOptix Denoiserにも対応していますが、このデノイザを機能させるには適切なGPUドライバが必要です。