VRAYforC4D - Ein Review von Steppes/Oliver Hecke und nutriman/Sven Kallinich

VRAYforC4D Review

(von Steppes/ Oliver Hecke und nutriman/ Sven Kallinich)

Einleitung:
Nachdem im April letzten Jahres das ehrgeizige Vorhaben bekannt gegeben worden ist, wurde die Anbindung VRAYs an Cinema4D „VRAYforC4D“ am am 17.September 2007 released.

Vorgeschmäcker gab's auf der Siggraph.

Mit über 250.000 Views auf die VRAY-Threads auf CGTalk kann man behaupten: Das ist die am heißesten erwartete Neuerung für Cinema4D in 2007!

Neben Maxwell, Fry Render, Final Render, Indigo und Luxrender gesellt sich damit ein weiterer cinemakompatibler Renderer zu uns. Was Vray in Zusammenarbeit mit 3d studio max leistet ist bekannt, wenn der gleiche oder sogar bessere (Materialsystem!)

Leistungsumfang für Cinema 4d zur Verfügung steht, ist Vray sicherlich einer der leistungsfähigsten Renderer den C4D-User nutzen können.


Initiator Stefan Laub hat sich mit Renato Tarabella (bekannt durch Plugins wie Pathdeformer, NOTA & FastFur) und Daniele Ficini aka "Fluffy" (erfahrener Shader Programmer) der Sache angenommen und der Community eine so tief integrierte Anbindung angekündigt, wie sie bis jetzt noch von keinem anderen Renderer verwirklicht ist.

Was bietet VRAYforC4D? Hier ein kurzer Überblick:

• 
  
• - Verschiedene Methoden der Global Illumination für Animationen und Stills:
  
• - Irradiance Map, Lightcache, Quasi Montecarlo (Brute Force)
  
• - Für ein optimales Resultat lassen sich die Methoden kombinieren.
  
• - BRDF Shadersystem, integriert in C4Ds Materialeditor, mit Support für fast alle C4D Shader.
  
• - Physical Sun und Sky, Physical Camera, Echtes DOF, Motionblur, fstop, ISO, photometrische Lichtsimulation, IES Lichter
  
• - Verschiedene AntiAliasing Methoden,
  
• - Multipass Support, Compositing Tag wird unterstützt,
  
• - Erweitertes Farbmapping,
  
• - effizientes Micropolydisplacement
  
• - NETRENDER und Mehrkern CPU Support
  

MacOS wird ebenfalls unterstützt, eine Demoversion sowie eine 64Bit Version folgen.


Installation:
Nach der Bestellung und Registrierung erhält man seinen persönlichen License Key zusammen mit einem Downloadlink für die Dateien. Das Manual ist zu diesem Zeitpunkt (Nov. 07) noch nicht fertig, jedoch erhält man das bereits Geschriebene, um loslegen zu können.

Nach der Installation findet man Vray an folgenden Stellen in Cinema vor:

• 
  
• - Als Posteffekt in den Rendersettings, hier werden alle Rendereinstellungen vorgenommen.
  
• - Als Tags, um Lichter, Kameras, Micropolydisplacement, Compositing und Motionblur Vray fähig zu gestalten.
  
• - Unter Plugins, wo sich ein Materialkonverter für Cinema Materialien befindet.
  
• - Im Materialeditor, um die Vray eigenen Materialien zu erstellen.
  

Materialsystem:

Das Vray-Material ist auf den ersten Blick und bei den ersten Anwendungen recht ungewöhnlich und gewöhnungsbedürftig, bietet aber letztlich wesentlich mehr als das Standard-C4D-Material. Und nach den ersten erfolgreichen Versuchen gute Materialien zu erstellen, lernt man dieses neue Material-System schnell lieben.

Am auffälligsten ist die "verkehrte" Reihenfolge der einzelnen Kanäle. So befindet sich z.B. der Alpha-Kanal ganz oben in der Liste, wo der C4D-User ja eigentlich den Farbkanal erwartet. Dieser, nein DIESE (denn es gibt zwei!) befinden sich aber fast ganz unten in der Kanalliste. Diese Reihenfolge hat einen Grund, denn jeder Kanal hat einen Slider für die Transparenz, so kann man alle Kanäle wie in einer Photoshop-Datei in einander blenden. Neu und ungewohnt, aber extrem leistungsfähig! Die zwei Farbkanäle bieten neue Möglichkeiten, so kann man z.b. zwei Varianten einer Oberfläche in nur einem Material haben. Dazu kommen fünf (!) Glanzlichtkanäle (ähnlich wie einige der SLA Shader) mit echten Glossy Reflections, die jede erdenkliche Art von Glanzlichtern produzieren lassen. Selbst schwierige Materialien wie Autolacke, die durch ihre Tiefe und unterschiedlichen Glanzlicher auffallen, sind so kein Problem mehr. Auch Blurry Reflections werden schnell und sauber berechnet. Der Luminosity- (Leuchten-) Kanal emittiert echtes Licht von extrem guter Qualität. Bemerkenswert und sehr hilfreich bei der Arbeit ist die Verwendung von echten Einheiten im Bump- und Displacementkanal (s.u.): Hier findet kein blindes Herumgestocher mehr statt um die richtige Höhe des Bump zu finden, wenn man eine Bump-Höhe vom 1 cm haben will, dann gibt man "1" ein, wenn man nur einen halben cm haben will, dann wählt man "0,5", das verhindert unralistische Eingaben.

Das einzig negative das ich über das Vray Material berichten kann ist die leider recht langsame Darstellung der Vorschau (vergleichbar mit der ebenfalls langsamen Vorschau bei Cebas FinalRender Stage2).

Anti Alias
Das AA in Vray ist im Vergleich zum dem vom AR relativ komplex, dadurch läßt es sich bestens an Szenengegebenheiten anpassen.

Man unterschiedet in Vray 3 verschiedene Arten des AAs (auch Image Sampling genannt)

1. Fixed
2. Adaptive DMC (enspricht ungefähr dem C4D AA)
3. Adaptive Subdsivision

Die letzteren beiden sind adaptiv, d.h. dort wird die Qualität des AA-ings bei kritischen Stellen besser aufgelöst.

Hinzu kommen noch verschiedene Filter, grob gesagt: eher schärfend oder eher blurrend.

DMC Sampler
Hier werden "blurry values" ausgewertet, also DOF, diffuse Reflektionen/ Refraktionen, Transluszenz, Motionblur etc. Diese Werte haben zwar ihre eigenen Subdivision Werte in den jeweiligen Attributen, hier können sie nochmal global multipliziert werden.

Letztendlich wird die Anzahl der blurry Values durch die Subdivisions, deren Priorität und deren Noise Schwellwert hier zentral zusammengefaßt berechnet.

Da dies nach einer Variante des Mote Carlo Samplings geschieht (Deterministic Monte Carlo Sampling), heißt das Tab DMC Sampler.

GI
Global Illumiantion at it's best! Hier können (sollten) zwei Methoden sinnvoll kombiniert werden. Zur Auswahl stehen: Irradiance Map, Lightcache, Brute Force und Photonmap. Letztere scheint allerdings kaum noch Anwendung zu finden.

Grob kann man sagen, daß es genaue Methoden gibt die viel Detail erhalten, dafür aber länger rendern und zu Noise neigen und andere Methoden, die sehr schnell und noisefrei sind, aber dafür Details verschlucken und Artefakte erzeugen können. Wer sich mit den Einstellungen auskennt, kann die Methoden so kombinieren, daß ein sauberes GI Bild in kürzester Zeit rendert. Ansonsten gibt es schon acht vorgefertigte Renderpresets, darunter auch eine "unbiased" Variante, die dem Maxwell-Render Ansatz ähnelt.

Caustics
Hier lassen sich im Zusammenspiel mit den Lichtattributen die caustischen Effekte einschalten oder für ein späteres Wiederverwenden abspeichern.

In der Funktionsweise also ähnlich wie in Cinema. Interessant auch die Möglichkeit, Caustics per Image Based Lighting ausgeben lassen zu können, denn man kann HDRIs als Domelights einsetzen.

Displacement
Um Oberflächen in VrayforC4D zu "displacen" geht man etwas anders vor, als in C4d gewohnt. Man nimmt die Einstellungen nicht im Material vor, sondern nutzt dafür eine spezielles Displacement-Tag. Das bietet den Vorteil das gleiche Material in der Szene auch ohne Displacement nutzen zu können.

Man weist dem Objekt das Material zu, das es tragen soll (wie immer auf die richtige Mappingart achten!), vergibt zusätzlich das Displacement-Tag, in das man den gewünschten shader oder die gewünschte Textur lädt und das war es. Auch hier arbeitet VrayforC4D glücklicherweise mit echten Einheiten wie im Bump-Kanal des Materials. die gewünschte Höhe des Displacements ist also exakt zu bestimmen. Um die Unterteilungen des Displacements zu steuern kann man entweder die Unterteilungen in den Rendersettings (Displacement-Tab) erhöhen, oder man unterteilt sein Objekt etwas mehr. Polygonschlachten wie mit Cinemas eigenem Displacement sind nicht notwendig.

Environment
Hier lassen sich Farben/ Texturen für den Hintergrund laden. Für sichtbaren Hintergrund, GI, Refraktion und Reflektion können dies jeweils unterschiedliche Farben/ Texturen sein.

Color Mapping
Oft beinhalten Bilder eine größere Bandbreite an Farben als darstellbar auf dem Monitor. Farbmapping hat die Aufgabe diese große Bandbreite für eine geeignete Darstellung zu re-mappen.

Im Gegensatz zum optionalen Farbmapping in Cinema, ist es in Vray fester Bestandteil jedes Renderings. Vergleichbar mit der Auswahl des Fotopapiers für den Fotografen und damit eine weitere Möglichkeit den Look und das Feeling des Bildes zu beeinflussen. Sieben Methoden gibt stehen zur Auswahl.


Vray Camera
Alle diese Einstellungen funktionieren zZt. noch nicht mit der Physical Camera, was sehr wünschenswert wäre. Erfreulicherweise wird daran gearbeitet.

Hier lassen sich verschiedene Kameratypen wählen, die allerdings nichts mit den Cameratypen des Camera Tags (Still-, Movie- oder Videocam) zu tun haben.

Daraus resultierende Bilder kann man dann zB als Hintergrundpanoramen in anderen Bildern einfügen, verschiedene Kameraarten für verschiedene Projektionsarten.

Auch eine Fischaugenlinse ist dabei, welche die typische Türspionoptik verleiht. Also auch als Bildmittel einsetzbar. Die Kamerasicht kann vom Nah- als auch Fernbereich geclippt werden, gern eingesetzt um das Innenleben von Objekten zu zeigen. Das Depth of Field und Motionblur (s.u. MoBlur Tag) können hier ebenfalls eingeschaltet und -gestellt werden.

Camera Clipper
Eine speicher- und renderzeitsparende Möglichkeit für große Szenen mit viel Objekten. Dies ist etwas anders als die Clipping Planes zu verstehen. Geclippt werden Objekte, die ab einer bestimmten Entfernung nicht zu sehen sind, d.h. sie werden gar nicht erst in den Speicher geladen.


Vray System
Im letzten Tab kann man allgemeine Systemparameter einstellen, in der Regel können die Standarteinstellungen so belassen werden. Nützlich hier die Möglichkeit, einen zu rendernden Ausschnitt einstellen zu können.

Multipass Vray Compositing Tag
Oft zum Optimieren der Renderzeit genutzt, findet sich auch in VrayforC4D ein Compositing Tag.

Aber auch Cinemass hauseigener Compositing Tag (deutsche Version: Render Tag) wird unterstützt, zumindest bei allen Features, das auch das Vray Tag anbietet. Bleibt also abzuwarten, was da noch von den Programmierern kommen wird, um dem Vray Compositing Tag einen Sinn zu geben.

Multipass
Relativ neu und umso wichtiger ist die Möglilchkeit, Bilder als Multipass ausgeben zu lassen. Object IDs, Color Mapping und Physical Camera werden noch nicht unterstützt.

Die Advanced Vray Buffers sind wohl noch in Arbeit, hier ein Beispiel der Standard Vray Buffer:

Bild anklicken um die Multipasskanäle zu sehen.

Erwähnenswert auch der Shadow Layer der im "Linear abwedeln" Modus funktioniert und nicht wie gewohnter Weise im "Multiplizieren" Modus. D.h. der Shadow Layer löscht den Schatten aus dem RGBA Bild (mit Shatten) heraus!

Material Converter
Da VrayforC4D ein eigenes Materialsystem nutzt, welches mit dem normalen C4D-Renderer oder dem AR nicht nutzbar ist, wäre es sehr mühsam, beim Umstellen einer Szene auf Vray alle Materialen in Vray-Materialien umzuschreiben. Diese langwierige Arbeit haben uns die Programmierer zum guten Teil schon abgenommen, denn es gibt den Vray Material Converter. Nach einem Klick auf das passende Icon, das im Plugins-Menü zu finden ist, werden alle vorhandenen C4D-Matrerialien in Vray-Materialien konvertiert und (!) zugewiesen! Theoretisch könnte man dann sofort die Szene in Vray rendern. Praktisch ist es aber so, daß der Konverter die C4D-Materialien zu genau konvertiert, also Glanzlichter von Spiegelungen trennt, obwohl das ja gerade eine der Stärken der Vray-Materialien ist. Auch Fresnel-Shader z.B. werden so "wörtlich" übernommen, daß auch hier Nachjustierungen nötig sind. Dennoch ist der Konverter sehr hilfreich und spart einem viel Zeit.

Aber Achtung!: Der Konverter funktioniert nicht "bilinear", man kann also Vray-Materialien nicht wieder in C4D-Materialien zurück konvertieren! Also immer erst einmal die Szene als reine C4D-Szene speichern!

MoBlur Tag
Hier kann man einem bewegten Objekt Geschwindigkeitsunschärfe verpassen. Es wird zusammen mit dem Rendersettings der Vray Camera eingestellt. Zur Zeit funktioniert das Ganze leider noch nicht mit der Physical Camera.

Physical Camera
Mit dem Physical Camera Tag bietet VrayforC4D eine hervorragende Möglichkeit um die Helligkeit einer Szene zu bestimmen. Einfach das Tag der Kamera zuweisen und die kamera verhält sich wie eine echte, reale Kamera mit Filmempfindlichkeit, Blendengrösse und Belichtungszeit. Zusammen mit dem Physical Sky oder physikalisch korrekten IES-Lichtern macht einem die Physical Camera das Beleuchten, speziell von Interiorszenen leicht: Ist die Szene grundsätzlich einmal einigermassen gut ausgeleuchtet, aber zu dunkel oder zu hell, muss man nur ein wenig an den o.g Werten drehen und schon hat man eine gut beleuchtete Szene.

Ebenfalls im Physical Camera Tag lässt sich das DOF (Depth of Field - Tiefenunschärfe) regulieren. Auch hier arbeitet die Kamera physikalisch korrekt: Die Stärke des DOF ist abhängig von der Blendengrösse. Lediglich den Fokus muss man noch selber einstellen (einfach das Ende der grünen Kamerapyramide im Editor auf den Fokus ziehen). Auch verschiedene Bokeheffekte (spezielle unscharfe Glanz-Lichter in Form der Blendenöffnung) lassen sich einstellen.

Lichter
Lichter können mit dem Vray Light Tag versehen werden und sind fortan auch nur noch über dieses steuerbar. Im Tag kann man die Form des Lichts wählen (omni, spot, area, sun, ies) und je nach Einstellung bekomme ich andere Parameter zu sehen. Omnilights z.b haben grundsätzlich schon einen physikalisch korrekten Falloff, hier muss nur noch die Härte des Schattens justiert werden. Spots können mit "Barn-Doors" versehen werden, also diesen Klappen, die man von professioneller Film- oder Theaterbeleuchtung kennt. Wählt man "Sun" wird das Licht zu einem Distanzlicht, das sich, bei eingeschalteter "Physical-Sky Physical Sun-Option, je nach Sonnenstandshöhe in Lichtstärke und -farbe ändert. Vergibt nam nun zusätzlich noch das Standard-Sonnen-Tag von C4D kann ich den Sonnenstand an Hand der Position und Zeit physikalisch korrekt simulieren. Sehr komfortabel lässt es sich auch mit IES-Daten arbeiten. IES-Daten sind von jedem namhaften Leuchtenhersteller zu bekommen und beinhalten Informationen über die Eigenschaften einer Leuchte. Wenn man in Renderings diese schönen Lichtkegel an den Wänden sieht, dann sind das meist IES-Lichter. Auch hier muss man sich um nur sehr wenige Dinge kümmern: IES anhaken und die Datei laden und schon sieht man in der Vorschau (sehr hilfreich!) die Form und Helligkeit des IES Lichts. Beim Setzen des Lichts muss man nur noch darauf achten, daß das Licht (Omni) in +Z Richtung ausgestrahlt wird und schon kann man IES Licht verwenden. Zu Beachten ist, daß in Szenen in denen eine Physical Cam benutzt wird, die Lichter ca. 20x heller sein müssen als in Szenen mit normaler Kamera.

Praxis, Vergleich zu AR, FR
In der Praxis macht sich VrayforC4D sehr gut im Cinema4D-Layout, es ist trotz der Fülle an Einstellungsmöglichkeiten sehr übersichtlich und macht von der ersten Minute an Spaß! Integrierte Presets für verschiedene Render-Setups machen es einem leicht schnell sehr gute Bilder zu rendern, man überlege sich was erst möglich sein wird, wenn man erst alle Settings versteht und zu verwenden weiss! Displacement, DOF und IES Lights sind einfach nur schön und rendern sehr schnell.

Ein Vergleich zum AR ist nicht leicht zu ziehen, bietet doch der AR nur einen Bruchteil der Einstellungsmöglichkeiten von Vray. Die wichtigsten Merkmale sind, schnelle artefaktfreie GI-Berechnung, IES-Lights, wiederverwendbare/ inkrementell erweiterbare und damit flickerfrei animierbare GI Lösungen.

Mußte man beim AR noch selbst viel Hand anlegen um einen bestimmten Look zu erzielen, sollte man das Rendern in Vray eher wie eine "Simulation" sehen. D.h. keine Gedanken mehr um zB Aufheller, einstellbaren Lichtabnahmefunktionen oder Ein- und Ausschließen von Objekten durch bestimmte Lichtquellen etc. Die andere Seite dieser Medaille: Manche mögen bemängeln, daß dadurch die persönliche Note etwas verloren geht.
Ich denke, Vray sollte daher nicht als Ersatz für den AR gesehen werden. Der Renderer ist eine geniale Ergänzung und je nach Projekt sollte man entscheiden, welche Renderengine ihre Vorteile am besten ausspielen kann.


Ein Vergleich zu Cebas FinalRender Stage2 (ab jetzt FR2 genannt) drängt sich geradezu auf. Beide berechnen GI sehr schnell und haben ähnliche Setup-Möglichkeiten. Ich persönlich schätze bei VrayforC4D sehr, daß die Engine besonders bei der Verwendung von Lightcache, schnell anfängt zu rendern, man kann auch in komplexen Szenen nach wenigen Sekunden schon erkennen, ob man mit den Settings den richtigen Griff gemacht hat. FR2 dagegen lässt einen da schon mal ein paar Minuten warten (preparing lights...., preparing shaders..., preparing raytrace accelerator...) bis der erste bucket des prepass gerendert ist. Letztlich hat aber nach meinen Erfahrungen FR2 im Punkto Geschwindigkeit die Nase vorn. Ebenso punktet FR2 im Moment noch mit einem besseren Speichermanagement, die ungeliebte Warnung "zu wenig Arbeitsspeicher" tauch bei Vray häufiger mal auf. Die spezifischen Materialien (VRay-Material und FR-Architectural) sind beide extrem leistungsfähig und dem Standard-C4D-Material um Längen voraus. Hier ist ein vergleich schwer, da beide Materialien zu unterschiedlich sind. Vray hat Vorteile durch die 5 verschiedenen Glanzlichter und 2 Farbkanäle, FR2 bietet dagegen eine extrem schnelle "Fast-Interpolation" für blurry Reflections/Refractions. Bei den IES Lights bietet Vray eine Vorschau, die man bei FR2 vermisst.

So ließe ich die Liste noch fortführen. Mein persönliches Fazit ist, daß VrayforC4D nicht ganz so schnell ist wie FR2, dafür aber physikalisch genauer und, besonders durch die verschiedenen Arten der Renderalorithmen, flexibler.

Fazit, Weiterführendes, Ausblick
Das VrayforC4D Team arbeitet eng mit Vladimir Koylazov (einer der Vray Core Programierer) an weiteren Verbesserungen
und Implementierungen.

Die geteste Version ist 1.087, die spannendsten Implementierungen die noch folgen sollen sind Verfügbarkeit von verschiedenen Vray Shadern, Vray Proxies (wie Xrefs), volumetrische Lichter (werden experimentell unterstützt), bessere Integrierung von Hair (funktioniert derzeit nur als polygonales Haar) und natürlich die 64bit Version.

Seit der kurzen Zeit seit Release hat sich schon vieles getan. Userwünsche werden ernst genommen und werden manchmal sehr schnell implementiert.

Auch in Arbeit ist die Fertigstellung des pdf Manuals und eine Materialressourcenseite von und für User. Viele haben schon Übungsszenen, Materialien, Tutorials, Settings etc. im VrayforC4D Forum gepostet.

Dieses Engagement und Hilfsbereitschaft der Programmierer und der Community rundet so ein PlugIn natürlich außerst schmackhaft ab - wir sind von den Socken und bleiben gespannt!

Preis: stolze, aber gerechtfertigte 790€ (PlugIn + Renderengine)

Weiterführende Links:

• 
  
• - VRAYforC4D
  
• - Tools4d
  
• - Spot3d
  
• - Chaosgroup
  
• - Gnomonology
  
• - Anymotion
  
• - Aversis
  
• - Evermotion
  

Beispielrenderings