Mental Ray : kohti fotorealismia

Abstract

Tässä opinnäytetyössä on pyritty lähestymään fotorealistista renderöintiä käyttäen apuna MentalImages-yhtiön valmistamaa Mental Ray -renderöintimoottoria ja materiaaleja. Mallinnusohjelmistona tässä työssä on käytetty Autodeskin 3DS Max -ohjelmistoa, johon Mental Ray on kiinteästi rakennettu sisään. Pyrkimyksenä on ollut saada aikaiseksi mahdollisimman aidon näköistä kuvaa ja materiaaleja mahdollisimman aidon tuntuiseen ympäristöön istutettuna.

Koska Mental Ray on nykyään monen 3D-ohjelmiston mukana tuleva renderöintimoottori, toissijaisena tarkoituksena on ollut myös selvittää, kuinka vaikeaa on ollut saada aikaiseksi mahdollisimman todentuntuista kuvaa suoraan kaupan hyllyltä ostetulla ohjelmistolla. Toisinsanoen, tuotteella, joka on asennettu tietokoneeseen ilman yhdenkään nk. kolmannen osapuolen renderöintituotteita. Samaan aikaan on pyritty myös selvittämään, onko elokuvista ja TV-sarjoista tuttua kuvanlaatua mahdollista ylipäätänsä saada aikaiseksi tällaisilla kokoonpanoilla vai tarvitseeko se mahdollisesti joitakin lisätuotteita.

Kolmanneksi on pyritty myös selvittämään, minkälaisia toimintatapoja tarvitaan hyvän ja aidontuntuisen kuvan aikaansaamiseksi aitoa työtilannetta silmällä pitäen. Kiireellinen aikataulu ja asiakkaiden toivomukset verottavat aina visualisointeihin käytettävissä olevaa aikaa, joten tässä työssä on myös pyritty selvittämään, kuinka nopeasti ja minkälaisin menetelmin voidaan hyvälaatuista kuvaa tuottaa.

Lopputuloksena kuville on saatu lähes fotorealistinen vaikutelma, missä hyvä materiaalien hallinta ja valaistuksen käyttö kohtaavat. Sijoitettaessa ja kehitettäessä omia materiaaleja niiden rakenne ja rakentaminen on tullut hyvin tutuksi. Valoja suunnattaessa ja sijoitettaessa on käynyt myös ilmi, että ohjelmalla on mahdollista tehdä fotorealistista kuvaa ja animaatiota heti ohjelman omaan koneeseensa asentamisen jälkeen. Mahdolliseksi pullonkaulaksi ilmeni käytössä olevan tietokoneen eri komponenteista muodostuva kokoonpano, jossa suuri fyysinen muisti sekä hyvä näytönohjain olisivat helpottaneet työskentelyä. Tietokoneen kokoonpano ja renderöintiasetusten optimoiminen olisivat osaltaan myös nopeuttaneet kuvien syntymistä.

In the present thesis my goal was to approach the photorealistic rendering by using the Mental Ray rendering engine made by Mental Images GmbH. The software used in this thesis was Autodesk 3DS Max in which the Mental Ray rendering engine is firmly built. The goal of this thesis has been to achieve as realistic looking materials in as realistic looking environment as possible.

Because Mental Ray is included in so many 3D softwares today my secondary objective was to find out how difficult it would be to achieve as real looking images as possible with an off the shelf product. In other words, the goal entailed a product that would have no third party rendering engines installed. Simultaneously, my attempt was to find out if it is even possible to produce images of such high quality as we have seen in so many movies and TV series today. A further research question wasare additional products, if any,needed in order to achieve that goal.

Thirdly I have investigated what kind of working methods are needed to achieve as good and beautiful images as possible. Busy schedules and customer wishes are always eating up the time used for visualizations and therefore finding out how to produce high quality images fast is essential.

As a result near photorealistic impression have been achieved for the images in which good control over the lighting and materials are met. Placing and developing my own materials into scenes have familiarised me to their structures and components. Placing and managing lights have also made it clear that photorealistic images and animation is possible to produce using this programme after its initial installation. Possible bottleneck in the working process appeared to be various components of the computer configurationat my disposal in which a large physical memory and a high quality graphics cards would have made the working process easier. Optimisation of the computer configuration and the rendering setup would have respectfully speeded up creating the images.