视效制作入门秘籍——影视制作软件法术大揭秘

近日，影视动画产业的热情又添了一把火，悉数近年来的动画电影，画面和特效等都让观众为之折服。这么多绚丽的影片特效和画面，究竟能够用什么软件工具制作出来呢？影视制作中最耗时的渲染又有什么办法提高效率呢？毛发、光影等细节渲染处理又有什么捷径？英特尔揭秘了影视制作软件的法术秘籍。

在特效中，很多“拟真”的质感背后都需要复杂的计算和设计。英特尔 ^® Embree （ https://www.embree.org/index.html;https://github.com/RenderKit/embree ） 对光线追踪内核库进行了高度优化，是英特尔开发的高性能光线追踪内核的集合，具有底层API加速结构与光线/几何交叉功能。不同算力平台（x86 CPU/GPU、macOS CPU/ARM以及英特尔锐炫 ^™ GPU等）、不同操作系统（Linux、MacOS以及Windows）和硬件指令集（如英特尔 ^® AVX-512）都进行了全面的渲染优化，还加入了大量的优化特性，英特尔 ^® Embree能够帮助图形应用程序开发人员提高照片级真实感渲染应用程序的性能，可广泛应用于各类专业渲染器，能为VFX视效制作带来更优的渲染性能。

例如英特尔 ^® Embree内置了先进的毛发几何系统，支持高级运动模糊来渲染动态内容。多段运动模糊可用于渲染变形网格，变换模糊允许模糊整个几何体实例，四元数模糊允许模糊实例旋转。又例如英特尔 ^® Embree在动态场景中支持以交互方式进行渲染预览，使用morton代码算法为高度动态的内容快速重建数据结构。同时英特尔 ^® Embree多级实例化功能能以适当的内存使用率来渲染高度复杂的室外场景。SYCL的支持也使GPU编程变得简单，Embree基于SYCL跨平台抽象层，支持在GPU上进行硬件加速的光线追踪。

在英特尔 ^® Open Image Denoise（https://www.openimagedenoise.org/；https://github.com/RenderKit/oidn）中，英特尔使用AI方法来进行光线追踪处理，能在不丢失细节的前提下改善图像质量，缩短渲染时间。这一组件的核心是一组高效的、基于深度学习方法的去噪滤波器。其能够滤除光线跟踪中固有的蒙特卡罗噪声，并将必要的每像素采样量（necessary samples per pixel）减少一个甚至多个数量级，同时其也提供一些功能选项来帮助保留更多的细节。其通过支持各种硬件指令集，如英特尔CPU上的SSE4、AVX2、AVX-512和NEON，英特尔GPU上的英特尔 ^® Xe 矩阵扩展（Intel ^® XMX），以实现高性能的去噪效果。借助英特尔 ^® Open Image Denoise，VFX视效能在基于光线跟踪的渲染环节中实现显著的降噪效果并减少渲染时间。

英特尔 ^® Open PGL（https://github.com/RenderKit/openpgl）实现了一组将路径引导集成到渲染器中所需的表示和训练算法，通过提高在复杂的间接照明场景中的采样质量来提高渲染性能。针对最新的英特尔 ^® 处理器进行了优化，支持SSE、AVX、AVX2和AVX-512指令集。同时，其能通过API将最先进的路径引导算法引入渲染器。从V-Ray 6.1（CPU）版本起就引入了英特尔 ^® Open PGL库进行路径引导。

英特尔 ^® Open PGL的基本原理是将场景的空间划分为多个小的区域，并存储类似于光探针的近似值，在渲染过程中，每当对新的方向采样时，就可以查询当前交叉点的光线分布，并可以引导路径向更高渲染质量的方向前进，以此提升渲染质量。在V-Ray 6.1（CPU）版本的灯光缓存 （ Light cache ） 构建实际表现中，漫反射和光泽反射都可通过路径引导变得更加逼真，渲染速度也变得更快。