Redshift (ردشیفت)

Redshift اولین موتور رندرینگ GPU-Based Biased Render دنیاست که از قضا یکی از بهترین موتورهای رندرینگ بر پایه کارت گرافیک نیز هست. مدتی است که شرکت Maxon توسعه دهنده Cinema4D این موتور رندرینگ را به تملک خود درآورده است و از این امیدواریم که در نسخه های جدید Cinema4D بتوانیم از قدرت ردشیفت به صورت دائمی بهره مند شویم.
هر آنچه که شما در موتورهای رندرینگ CPU-Based تجربه کرده اید، اینک میتوانید در Redshift و با سرعت بی نظیر آن به واسطه قدرت گرفتن از پردازنده گرافیکی (GPU) در اختیار داشته باشید.

Redshift Core

در سالهای اولیه توسعه موتورهای رندرینگ GPU Based یکی از دلایل عدم علاقه کاربران به آنها، نیاز به استفاده از سخت افزارهای گران قیمت با حافظه بالا بود. اما در نسخه های جدید مخصوصا در ردشیفت، قابلیت Out of core , Memrory Free به عنوان یکی از مهمترین و مورد علاقه ترین قابلیت ها در اختیار شماست. با استفاده از این دو قابلیت، دیگر محدودیتی در رندرینگ صحنه ها و وابسته بودن به میزان حافظه مشخصی در کارت گرافیک و یا حافظه RAM سیستم وجود نخواهد داشت. شما میتوانید یک صحنه با میلیون ها Polygon و صدها ترابایت Texture را با هر سیستمی رندر نمایید. هر چه میزان حافظه و هسته های GPU شما بیشتر باشد، این فرایند زودتر و سریعتر انجام خواهد شد.

الگوریتم های محاسباتی GI یا Global Illumination در Redshift 3d، از بروزترین و کارآمدترین روشهای محاسباتی است. تکنیک روشنایی عمومی biased point-based به خوبی روش brut force و با همان دقت عمل کرده ولی دهها برابر سریعتر و با حافظه بسیار کمتر.
در حال حاضر ردشیفت لقب سریعترین موتور رندرینگ جهان را از آن خود کرده است. البته باید توجه داشته باشید که این لقب به واسط سخت افزاری مشخص از مجموعه ای از کارت های گرافیک بروی یک سیستم واحد بدست آمده است.

GPU Based Rendering

تنها موتور رندرینگی که از نظر کیفیت و سرعت میتواند رقیبی برای Redshift باشد، Octane Render است که از نظر سرعت با سخت افزار یکسان، به مراتب از ردشیفت کندتر عمل میکند.
در صورتی که شما سخت افزار مناسب رندرینگ Redshift را ندارید که همان کارت های گرافیک از سری Nvidia Quadro , Nvidia Tesla , Nvidia Geforce GTX و nVidia Geforce RTX می باشد، عملا نمیتوانید از این موتور استفاده کنید. اگر سرعت رندرینگ مناسبی را در ردشیفت طلب میکنید، باید یک یا چند کارت گرافیک از سریهای ذکر شده در اختیار داشته باشید، و هر چه مدل بالاتر با هسته های CUDA بیشتر و حافظه DRAM بالاتر در اختیار داشته باشید، فرایند رندرینگ سریعتری را تجربه خواهید کرد.
حال اگر شما یک کارت گرافیک از سری Nvidia دارید، اما صحنه های سنگین و تعداد Polygon های بسیار زیادی را قرار است رندر نمایید، میتوانید برای افزایش سرعت از Proxy ها در Redshift استفاده کنید.

این موتور رندرینگ GPU Based، از چندین روش برای ایجاد افکت Blur استفاده میکند. ردشیفت از روش چند مرحله ای transformation blur و دو مرحله ای deformation blur در رندرینگ این افکت استفاده میکند. همچنین این موتور با پشتیبانی از OpenVDB میتواند از تمامی نرم افزارهای استاندارد، فایل ها و فرمت های ذکر شده را import کرده و استفاده و رندر کند.
از همین رو میتوانید فایل های Volumetric مانند ابر و مه و … را از نرم افزارهایی مانند Houdini با فرمت OpenVDB در هر کدام از نرم افزارها تحت پوشش خود رندر نماید.

از آنجایی که امروزه پروژه ای را نمی توان یافت که از افکت های Hair/Fur استفاده نکند، از این رو توقع داریم که ردشیفت نیز بتواند این قابلیت را به بهترین نحو رندر نماید. در همین راستا، Redshift با پشتیبانی از Min Pixel Width میتواند افکت مو و پشم را با کمترین نویز و بالاترین کیفیت رندر نماید.

در صورتی که نیاز به رندرینگ پروژه های بزرگ دارید و میخواهید از افکت های displacement در انها استفاده نمایید، بدانید که ردشیفت به خوبی از Tessellation و displacement پشتیبانی کرده و میتواند فایل های تکسچر با اندازه های بسیار بزرگ را به عنوان displacement map انتخاب و رندر نماید.

همچنین این موتور امکان Baking داده های AOV را برای هر موضوع مستقل میسر کرده است که میتوانید برای پروژه های گیمینگ و شبیه سازی از آن به خوبی استفاده نمایید. با استفاده از قدرت کارت های گرافیک و امکانات گسترده آنها، Redshift 3d امکان Altus Denoiser را برای افزایش سرعت و حفظ کیفیت و به منظور کاهش نویزهای رندرینگ بدون نیاز به افزایش زمان رندر توسعه داده است.

Redshift Material /Shading /Lighting

در زمینه شیدینگ و متریال، از آنجایی که ردشیفت یک موتور رندرینگ Physically Based Rendering است، متریالهای PBR را به خوبی لود و رندر میکند. همچنین با روند کاری PBR Material های استاندارد مانند نرم افزارهای Substance , Quixel , UE و … همخوانی داشته و به خوبی از همه فرمت های این نرم افزار ها پشتیبانی میکند.

امکان تعریف متریال های متنوع و شیدرهای خاص مانند Hair shader و double-sided polygon shading و skin shader و SSS Shader و … در این ردشیفت میها می باشد و تقریبا میتوان گفت که کمبودی در این زمینه احساس نخواهید کرد.

خوب وقتی که یک موتور رندرینگ از نوع PBR باشد، انتظار میرود که از منابع نوری مختلفی نیز پشتیبانی کند. نورپردازی PBL و IBL به واسطه استفاده از فایل های HDRI، امکان استفاده از Dome light ها، امکان استفاده از Mesh Light بروی هر موضوع دلخواه، امکان رندرینگ Volumetric lighting و نورپردازی های Physical sun and sky و Physically correct lights در ردشیفت به سادگی انجام خواهد شد.

Camera & AOVs 

ردشیفت از انواع دوربین ها و لنزهای Fisheye, spherical, cylindrical پشتیبانی کرده و میتوانید افکت های دوربین را به صورت کاملا واقع گرایانه رندر نمایید. همچنین از دوربین های Stereo Spherical برای رندرینگ VR نیز بی بهره نبوده و میتواند افکت های لنز را به صورت فیزیکال رندر نماید.
افکت های Physical lens شامل ISO, shutter, vignette, color balance و textured bokeh depth-of-field می باشند که همگی در redshift قابل رندرینگ هستند.

در زمینه Post Production نیز میتوانید به خوبی از ردشیفت استفاده نمایید. این موتور قابلیت خروجی EXR برای 3d compositing را دارد و میتواند از لایه های رندرینگ albedo, diffuse, reflections و depth, motion vectors, puzzle-matte و چندین لایه دیگر برای پست پرداکشن و ذخیره در فایل های EXR استفاده کند.