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ハードウェアメーカー発の無料レンダラ、AMD Radeon ProRenderを徹底検証>>No.1 ベーシック編

ハードウェアメーカー発の無料レンダラ、AMD Radeon ProRenderを徹底検証>>No.1 ベーシック編

CPUやGPUを生産するハードウェアメーカーとして知られるAMDがリリースした、パストレーシングレンダラのRadeon ProRender。CPUとGPUの両方に対応し、OSを問わず様々な3Dプラットフォームで活用でき、物理的に正確なレンダリングが可能で、商用利用においても無償で使用できる......などなど、魅力的な要素が盛りだくさんのレンダラだ。そんなRadeon ProRenderの最新の真価をコロッサス Rスタジオの澤田友明氏(レンダリングスペシャリスト)に徹底検証してもらった。本記事では、その検証結果をベーシック編とアドバンス編の2回に分けてお届けする。

TEXT_澤田友明 / Tomoaki Sawada(コロッサス Rスタジオ)
EDIT_尾形美幸 / Miyuki Ogata(CGWORLD)

▲左から、レンダリングスペシャリスト・澤田友明氏(コロッサス Rスタジオ)、シニアソフトウェアエンジニア・池田 翔氏、マネージャー・森本竜英氏(以上、日本AMD)

レンダラの乱立と選定

今日まで、レンダラと言えばレンダリングソフトウェアのことを指してきた。最初は3Dアプリケーションに標準搭載される形で提供されていたが、CPUの動作クロック競争が加熱しだした1990年代から、よりリアリティを追及できるグローバルイルミネーションレンダラという単体のソフトウェアとして世にリリースされるようになった。しかしながら、CPUとソフトウェアは別々のベンダーからリリースされるのが当たり前で、より速いCPUが登場すれば、そのパワーを活かす形でソフトウェアが進歩してきたと言える。そうやってレンダラが乱立してきたからこそ、レンダラを選ぶ際には、そのほかのソフトウェアやハードウェアの選定も含めて慎重にならざるを得ず、それなりの数が必要となれば経済的な面も考慮する必要があった。

進歩が著しいハードウェアベンダーからの提案

ここに紹介するRadeon ProRenderは、今日のCPU、およびGPUそれぞれで双璧の一角をなすハードウェアメーカーのAMDがリリースする最新のパストレーシングレンダラで、CPUとGPUのどちらか一方ではなく両方に対応し、OSを問わず様々な3Dプラットフォームで活用できる。しかも無償で提供されるため、導入に対する障壁がない。

Radeon ProRenderの特徴

・物理的に正確
幅広い独自の物理ベースマテリアルとカメラシステムを特徴とするRadeon ProRenderエンジンを搭載したアンバイアスな最新のパストレーサーで、グローバルイルミネーションを的確に表現できる。

・強力な互換性
Radeon ProRenderは以下のプラットフォームに対応している。その強力な互換性は、代表的な3Dホストアプリケーションだけでなく、次世代のオープンスタンダードも見据えている。
■ CINEMA 4D
■ MODO
■ Maya
■ 3ds Max
■ Blender
■ SOLIDWORKS
■ PTC Creo
■ Unreal Engine 4
■ USD

・GPUとCPUのバランスをとれる
Radeon ProRenderは、同じシステム上の複数のGPUとCPUのコンピューティング機能を同時に使用し、バランスをとることができる。

・わかりやすい
冗長性を排したシンプルなレンダー設定と、どのような場面にも使用できるUberマテリアル、そして最初から用意されている豊富なマテリアルライブラリにより、短時間で操作をマスターできる。

・オープンスタンダード
OpenCLまたはApple Metalを使用すれば、Radeon ProRenderはWindows、Linux、Macで動作し、AMD GPUとCPUだけに限定されることなく、IntelやNVIDIAの製品にも対応している。

・大規模レンダリングにも対応
AMDの「Vega」GPUアーキテクチャのアウト・オブ・コア・レンダリングと広帯域幅キャッシュ・コントローラ(HBCC)をサポートすることによって、これまでのGPUレンダラが弱点としていた大規模スケールのレンダリングも行える。

・AIによって促進されたデノイジング
AI機械学習を含む複数のデノイジングエンジンを搭載し、従来のパストレーシングにかかる時間よりも大幅に短い時間で、高品質なファイナル・レンダリングおよびインタラクティブ・レンダリングイメージを生成できる。

・VR、およびARにも対応
Radeon ProRender Game Engine ImporterとUnreal Engine 4を使用し、VRとARのデザインをインタラクティブに視覚化することができる。

・そして、無料!
前述のように特定のハードウェア・ソフトウェアに限定されないこのレンダラは、しかも無償で提供されており、商用利用も可能だ。

いざ、Radeon ProRenderを徹底検証

さて、このなんとも魅力的なレンダラを既にご存知の方も少なくないと思うが、実際に導入となるといくつかの検証は必要である。また、無償で提供されると逆に手を出しづらいと思う人もいるかもしれないが、Unreal Engine 4の例もあるように、無償で良いものは使わなければもったいない。

代表的なプラットフォームであるWindowsとAutodesk Mayaを使って、実際にRadeon ProRenderの検証を行なってみた。

Radeon ProRenderはこちらから誰でもダウンロードできる。Maya用Pluginを導入すると、シェルフやレンダー設定にRadeon ProRender専用メニューが反映される。同時にマテリアルライブラリもインストールしておくといいだろう。

▲Radeon ProRenderの概要とインストールに関する日本語チュートリアル


・レンダー設定

前述したようにレンダラがシンプルでわかりやすいということは、それだけ活用までの時間を短縮でき、ヒューマンエラーも発生しにくい。世の中には把握しきれないほどのパラメータをユーザーに解放しているレンダラもある中で、Radeon ProRenderのこの姿勢は共感できる(3Dアーティストは、ほかにも覚えなければいけないことが山ほどあるのだ)。レンダー設定タブはシステム・サンプリング・精度・エフェクト・AOVの5つに分類されていて、それぞれのパラメータも少ない。以下で、各パラメーターの概要を解説する。

▲Radeon ProRenderのレンダー設定に関する日本語チュートリアル


・システム

システムでは、ファイナルレンダーとプレビューレンダーでどのハードウェア(GPUかCPU、あるいはその両方)を使用するか選択する。対応するハードウェアはAMD製に限らず、IntelでもNVIDIAでも全く問題がないので、最近のPCであればどのような構成でもハードウェアのパワーを使いきることができる。GPUとCPUの併用については本記事の2ページ目で検証しているため、そちらも参照してほしい。


・サンプリング

  • サンプリングの手法にはアダプティブサンプリングが用いられているので、最大イテレーションと最少イテレーションを決め、その可変をスレッシュホールド値でコントロールする。また、時間を制限することも可能なので、プレビューレンダリング時には1枚あたりの計算時間を指定し、トータルレンダリング時間を的確に予想することができる。サンプリングについては本記事の2ページ目で検証しているため、そちらも参照してほしい。


・精度

  • ここでいう精度は主にレイデプス(レイトレース計算の追跡回数)のことで、ディフューズやリフレクションの反射回数を指定できる。レイトレースの交差問題を調整するためのRay Epsilonや、テクスチャメモリのアウト・オブ・コア設定を行える。


・エフェクト

  • エフェクトではモーションブラー、デノイズ、トーンマッピングに関するコントロールや、レンダー時間を記録できるレンダースタンプの設定が行える。デノイズについては本記事の4ページ目で検証しているため、そちらも参照してほしい。


・AOV

  • AOVも用意されているので、レンダリングを要素別に出力することもできる。選択できる項目は複数用意されているが、カスタムAOVの設定はない。


なお、AOVの使用時には2点ほど注意が必要だ。1点目は、MayaのカラーマネジメントがONになっているとレンダリング時に保存される画像がリニアになってしまうので、Radeon ProRenderのレンダー設定でトーンマッピングをONにしてMayaのカラーマネジメントをOFFにした方がいい。


2点目は、現状ではカスタムAOVを設定できず、EXRを使ったコンポジットで再合成ワークフローを行うにも少々要素が足りていない。このあたりは次のアップデートに期待したい。現時点でのAOVは微調整に使用する程度に留めておいた方がいいだろう。


以上のパラメーターを設定し、レンダリングをする際には、Mayaの標準レンダーボタンか(Arnoldのレンダーボタンではない)Radeon ProRender専用シェルフにあるレンダースタートをクリックする。するとMayaの標準レンダービューが立ち上がり、レンダリングが開始される。

▲ビューポート上でもレンダリングすることができる。ビューポートにあるレンダラメニューからRadeon ProRenderを選択すると、ビューポート上でレンダリングが開始される


▲ビューポートレンダリングでは様々なAOV要素を確認することができる


▲デバッグに使えるビューポートモードも用意されている


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サンプリング設定、およびGPUとCPUの併用を検証

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