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確かな進化を実感! GPUレンダリングにも正式対応したArnold 6の実力を試す

確かな進化を実感! GPUレンダリングにも正式対応したArnold 6の実力を試す

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Autodesk Maya 2020のリリースに伴い、Arnoldもバージョン6へとアップデートされた。Arnoldは、Maya 2017から標準搭載されているモンテカルロ方式のレイトレーシングレンダラで、高速かつメモリ効率の優れた物理ベースのGIレンダリングが行えることに定評がある。Arnold 6ではGPUレンダリング(Arnold GPU)に正式対応したことをはじめ、Open ShadingLanguage(OSL)やOpenVDBボリュームのサポートが改善されるなど幅広い強化が施されている。

今回はアニメ『モンスターストライク』ノア 方舟の救世主のヘッドプロダクションを務めたことでも知られるStudioGOONEYSのデザイナー、町田隼人氏に、Arnold 6を使ってもらい、バージョン5からのパフォーマンス向上度合いやGPUレンダリング(Arnold GPU)の使い勝手をレビューしてもらった。

TEXT_神山大輝 / Daiki Kamiyama(NINE GATES STUDIO)
EDIT_沼倉有人 / Arihito Numakura(CGWORLD)、山田桃子 / Momoko Yamada
PHOTO_弘田 充 / Mitsuru Hirota

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はじめに

StudioGOONEYS創立間もない頃からの中核スタッフである、町田隼人氏。普段の業務ではリグ周りを担当することが多いそうだが、ひとりのアーティストとしてはゼネラリスト志向であり、必要があればモデルリングからコンポジットまでの全工程を手がけている。さらに、スクリプト作成やワークフローの改善といったTA業務も手がけるなど、テクニカル面にも精通している。

「StudioGOONEYSでは、Arnold 5から使い始めました。元からグローバルイルミネーション機能を備えているので、PBRなどモデラーが質感を付けやすいレンダラだと思っています。今回、Arnold 6を初めて試してみたのですが、ノイズの削減やレンダリング時間の高速化など全体的に確かなパフォーマンスの向上を実感しました」。

町田隼人氏(StudioGOONEYS)
gooneys.co.jp
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今回は下記3つの観点からArnold 6を検証してもらった。

<1>Arnold 5で作成したアセットをArnold 6にそのまま読み込む
<2>CPUレンダリング(Arnold 5との比較)
<3>GPUレンダリング(CPUレンダリングとの比較)

レビュー環境と検証に用いたモデルは次のとおり。

<使用マシン>
CPU:Intel Core i7-9700k(3.60GHz)
RAM:32GB
GPU:NVIDIA GeForce GTX 1060

<ソフトウェア>
Autodesk Maya 2018
Arnold:(バージョン6)MtoA 4.0.1(core 6.0.1.0)/(バージョン5)MtoA 3.1.1(core 5.2.1.0)
レンダリングサイズ:1920×1080

<検証モデル>
・スタンダードなモデルのコンバート検証
StudioGOONEYSが過去に手がけた『ORDINAL STRATA -オーディナル ストラータ』PV用ヒロインのキャラクターモデルを使用。

肌へSSS、服や髪の毛などへラフネス高めのリフレクション、腰にはガラスが使われていて比較的ノイズが出やすいアセットである

・各マテリアル検証
反射や屈折のノイズがわかりやすい面の多めなモデルとしてサイコロのモデルを使用。

サイコロの質感は手前から「白:diffuseにコーティング」、「金属:ラフネス高め」、「ガラス:ラフネス低め」、「ミルクSSS(プリセットより)」、「金属:ラフネス低め、色付き」、「ガラス:ラフネス高めのガラス」

・OpenVDBボリューム

OpenVDBよりサンプルデータを使用
www.openvdb.org/download/

<検証1>Arnold 5から6へのアセットコンバート

まずは、Arnold 5で作成したMayaのシーンデータを設定を変えずにArnold6でレンダリングし、出力結果を比較した。

上がArnold 5、下がArnold 6のレンダリング結果。最奧の「ガラス:ラフネス高めのガラス」、前から3番目の「ガラス:ラフネス低め」が判りやすいが、反射、屈折のラフネスが上書きされて若干ボケてしまっている。その他のサイコロは、ほぼ同じの見た目である。なお、レンダリング時間はArnold 5が「6分18秒」、Arnold 6が「6分1秒」であった

これは、Arnold 5からaiStandardSurfaceの初期値が一部変更されたことに起因する。「Arnold 5で作成したアセット内で、該当するアトリビュートが初期値のままになっていると、そのままArnold 6でリファレンスするとArnold 6の初期値に上書きされてしまいました。そのためレンダリング結果が変わってしまったようです」(町田氏)。

今回の検証で確認できたかぎりでは、"SpecularRoughness"、"SupecularIOR"、"SSSType"の初期値が変更されていた

Arnold 6デフォルトのレンダリング設定。バージョン5では初期値がMax. Camera(AA)「8」、Threshold「0.05」になっていたが、バージョン6ではMax~「20」、Threshold「0.015」へと変更された

今回の検証に用いたレンダリング設定。実作業ではFixSamplingを使用する機会が少ないため、AdaptiveSamplingをONに。Maxは、Arnold 5に合わせて「8」にしつつ、Threshold「0.05」ではさすがに荒すぎるため「0.02」に変更した。Ray Depthは初期値のままレンダリング。ただし、Volumeのデフォルトが「0」のため、次項でふれるVDBのレンダリング時のみVolumeに「1」を入れてレンダリングを行なった

また、Arnold5はcore 5.3にてノーマルやバンプの計算にアップデートが入ったが、今回の検証に用いたのはcore 5.2.1のため、アトリビュートを同じにしても反射と屈折は明るく出るようになったという。「もし以前のバージョンでマテリアルのライブラリなどを用意している場合は、コンバート作業が必要になると思います。ですが、何かが表現できなくなったなどの不具合はないので新規にArnold 6を採用する分には気にしなくて大丈夫です」(町田氏)。

パラメータ設定を未編集のままレンダリングしたもの。肌のSSSTypeが変わってしまい、透過し過ぎている

パラメータ設定を編集したレンダリング結果

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<検証2>レンダリングノイズが大幅に軽減~CPUレンダリング~

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