750 подписчиков

Karma: Новое измерение Рендеринга в Houdini – Мощь, Скорость и USD-ориентированный рабочий процесс

3 дня назад3 дня назад

5 мин

Мир трёхмерной графики постоянно развивается, и вместе с ним развиваются инструменты, которые мы используем для создания изображений и анимации. В Houdini, SideFX сделала значительный шаг вперёд, представив Karma – своё следующее поколение физически корректного рендерера, пришедшего на смену легендарному Mantra. Karma – это не просто ещё один движок для рендеринга; это центральная часть новой парадигмы рабочего процесса, ориентированной на USD (Universal Scene Description), в рамках окружения Solaris. Karma – это высокопроизводительный, физически корректный (Physically Based Renderer - PBR), гибридный (CPU/GPU) рендерер, разработанный компанией SideFX специально для Houdini. Его ключевая особенность – глубокая интеграция с Universal Scene Description (USD) и тесная связь с окружением Solaris (Lookdev/Layout/Lighting context). Karma предназначена для обработки сложных сцен, обеспечивая как высокую скорость интерактивного рендеринга, так и финальное качество продакшн-уровня. Mantra был н

Оглавление

Что такое Karma?
Почему Karma и чем он отличается от Mantra?
Ключевые особенности и возможности Karma

Что такое Karma?

Karma – это высокопроизводительный, физически корректный (Physically Based Renderer - PBR), гибридный (CPU/GPU) рендерер, разработанный компанией SideFX специально для Houdini. Его ключевая особенность – глубокая интеграция с Universal Scene Description (USD) и тесная связь с окружением Solaris (Lookdev/Layout/Lighting context). Karma предназначена для обработки сложных сцен, обеспечивая как высокую скорость интерактивного рендеринга, так и финальное качество продакшн-уровня.

Почему Karma и чем он отличается от Mantra?

Mantra был надёжным рендерером Houdini на протяжении десятилетий, но с появлением Karma SideFX предложила более современное решение, оптимизированное для текущих и будущих рабочих процессов:

USD-центричность: Karma разрабатывалась с нуля с учётом USD, что делает её идеальным выбором для сложных пайплайнов, где USD является основой. Он нативно понимает USD-сцены и оперирует примитивами USD.
Скорость и интерактивность: Karma значительно быстрее Mantra в интерактивном режиме (IPR), что позволяет художникам получать обратную связь в реальном времени при настройке освещения, материалов и камер.
Гибридный рендеринг: Karma может работать как на CPU, так и на GPU (через XPU), предоставляя пользователям гибкость в выборе вычислительных ресурсов. Mantra только с CPU-рендерером.
Современные технологии: Karma включает в себя передовые алгоритмы трассировки лучей, шумоподавления (denoising) и работы с объёмными данными (VDB).

Ключевые особенности и возможности Karma

Физически корректный рендеринг (PBR):

Karma использует физически корректные модели освещения и материалов, что позволяет достигать реалистичных результатов. Она работает с теми же principledshader и MaterialX материалами, что и другие PBR-рендеры.

Гибридный режим работы (CPU/GPU - XPU):

Начиная с Houdini 19.5, Karma получила возможность рендерить не только на CPU, но и на GPU, используя собственный фреймворк XPU. Это позволяет значительно ускорить рендеринг сложных сцен, используя мощь современных видеокарт. В будущем планируется также использование гибридного режима, где CPU и GPU работают совместно.

Глубокая интеграция с Solaris (USD):

Karma – это основной рендерер для контекста Solaris. Она легко взаимодействует с нодами Solaris (такими как Light, Camera, Scene Import, Render Geometry Settings) и напрямую обрабатывает USD-примитивы. Это обеспечивает бесшовный рабочий процесс для Lookdev, Layout и Lighting.

Поддержка MaterialX:

Karma нативно поддерживает стандарт MaterialX – открытый стандарт для описания материалов, разработанный Lucasfilm. Это обеспечивает совместимость материалов между различными приложениями и рендерерами.

Интерактивный рендеринг (IPR):

Одной из самых ценных функций Karma является его интерактивный режим рендеринга, который позволяет получать почти мгновенный фидбэк при изменении сцены. Это значительно ускоряет процесс итерации и настройки.

Продвинутое шумоподавление (Denoising):

Karma включает встроенные алгоритмы шумоподавления (например, на основе NVIDIA OptiX или Intel Open Image Denoise), которые помогают быстро получить чистые изображения даже при относительно низком количестве семплов.

Объёмный рендеринг (Volumes):

Karma эффективно работает с объёмными данными (например, VDB-файлами для дыма, огня, облаков), обеспечивая реалистичное рассеяние света и тени внутри объёмов.

AOV (Arbitrary Output Variables):

Полная поддержка AOV позволяет выводить различные проходы рендеринга (например, глубину, нормали, объекты, отражения, тени) для дальнейшей композитинговой обработки.

Оптимизация производительности:

Karma оснащён продвинутыми алгоритмами сэмплирования и оптимизации, которые позволяют ему обрабатывать сцены со множеством источников света, сложных материалов и детализированной геометрией.

Как использовать Karma в Houdini?

Основной способ взаимодействия с Karma – через контекст Solaris (/stage).

Создайте сцену в Solaris: Добавьте геометрию, источники света, камеры, используя соответствующие ноды (например, Scene Import для геометрии из /obj или USD-файлов, Light для источников света, Camera).
Назначьте материалы: Используйте Material Library и ноду Assign Material для применения материалов principledshader или MaterialX.
Настройте рендер-вывод: Добавьте ноду Karma ROP (Render Output) в Solaris. В этой ноде вы можете выбрать режим рендеринга (CPU или XPU), настроить качество, количество семплов, шумоподавление и AOV.
Запустите рендеринг: Используйте кнопку "Render" на ноде Karma ROP или просмотрите результат в окне Scene View (переключив рендерер на Karma).

Заключение

Karma представляет собой значительный скачок вперёд для рендеринга в Houdini. С его физически корректным подходом, гибридным CPU/GPU движком, глубокой интеграцией с USD и акцентом на интерактивность, он обеспечивает художникам беспрецедентный контроль и скорость в создании потрясающих изображений. Переход на Karma и Solaris – это инвестиция в будущее, которая упрощает сложные рабочие процессы и открывает новые горизонты для творчества и эффективности в производстве трёхмерной графики. Если вы ещё не погрузились в мир Karma, сейчас самое время начать – он готов трансформировать ваш опыт рендеринга в Houdini.