Elara渲染器技术特性

跨平台

• 基于平台抽象层构建，轻松移植
• 支持Windows, Linux, macOS, x64架构
• 支持使用CPU或者GPU设备进行加速渲染

数据流架构

• 所有数据仅在需要时才被生成
• 只有需要用到的数据才会被加载到内存
• 所有计算自动多线程并行
• 无锁的任务系统能够最大化并行度

过程化生成

• 在渲染时生成过程化几何体，只有需要用到的几何体才会被动态创建
• 用户可以递归的定义子场景，轻松重用场景资产
• 过程化生成是完全多线程的

几何体近似

• 置换映射可以任意移动顶点位置
• 几何体能够被镶嵌到足够精细，反映表面的任何细节
• 镶嵌可以是视点相关的，或者是视点无关的
• 同一个物体的不同实例可以有不同的镶嵌设置
• 几何体近似是完全多线程和按需生成的
• 集成了OpenSubdiv以提供内置的细分曲面支持

递增式场景修改

• 定义动画时，用户可以只定义每帧中有变化的部分数据，而不是重定义整个场景
• 系统自动利用动画中的时间连续性，避免不必要的计算
• 天生支持交互式应用，能够用于支撑完全光线追踪的视图

采样

• 随机化半蒙特卡洛采样
• 更少的采样痕迹
• 更快的收敛速度
• 多重重要性采样

运动模糊

• 形变产生的运动模糊
• 变换产生的运动模糊
• 运动模糊对渲染性能影响很小

景深

• 可以使用lens shader来对景深进行编程
• 景深对渲染性能的影响很小

无偏的全局照明

• 基于unidirectional path tracing的无偏全局照明
• 使用BRDF，基于物理的着色
• 动画无闪烁
• 无插值瑕疵
• 无需预计算
• 无需额外内存空间
• 完美分布式/并行
• 光线追踪的次表面散射

有偏的全局照明

• GI Cache：易渲科技独创的有偏全局照明算法
• 对于室内场景，速度是unidirectional path tracing的20倍
• 易于使用，参数简洁

渐进式渲染

• 渐进式渲染可以用于交互式的场景预览
• 2秒内提供快速反馈
• 渐进式渲染可以关闭（变为最终帧渲染模式）

节点系统

• 插件式节点系统
• 用户可以为物体、面、顶点添加用户数据，系统自动为shader插值这些数据
• 我们总是使用节点系统API发布新功能，大大减少了我们的维护成本，并解决了后向兼容的问题

基于有向无环图的场景结构

• 使用现代的DAG概念管理场景
• 非常灵活，易于集成到现代的3D应用中

着色系统

• 天生支持Open Shading Language，可以用于对surface shader, displacement shader, volume shader, environment shader, atmosphere shader等进行编程
• 基于C++编程接口的geometry shader（过程化几何体）, light shader, lens shader
• Shader图
• 延迟shader graph求解，求解结果会被缓存并重用

纹理

• 按需加载的纹理缓存系统，针对多线程精心优化
• 纹理过滤模式：pyramid，EWA
• 支持市面上绝大多数图像格式，包括PNG, JPEG, TIFF, OpenEXR, HDR, TGA, BMP, PTEX等
• 独有的Ultra Texture Cache，纹理处理性能是OpenImageIO的2-100倍

毛发几何

• 内置支持毛发几何类型
• 高效的毛发几何储存方式
• 解析的光线追踪曲线算法，无需预先镶嵌，无需额外内存

AOV

• 用户可以为单次渲染定义任意多个图像输出
• 如果shader参数与某图像输出同名，则shader参数的值自动被输出到该图像

体渲染

• 系统自动判断当前光线段上有哪些体积，并调用对应的volume shader
• 独有的体渲染重要性采样技术
• 内置OpenVDB支持，自动跳过体积中空的区域
• 与其它效果完全集成

场景描述语言

• ESS，易于阅读的场景描述文本格式
• 系统可以记录API调用并输出为ESS
• 用户可以把当前场景的快照输出为ESS
• 超高性能的ESS Parser，从普通硬盘加载1GB的ESS文件的时间只需要3s

易用性

• 精简设计的参数
• 直观的用户界面
• 默认参数在大多数情况工作的很好
• 系统自动优化渲染
• 基于物理，渲染就像拍照
• 用机器时间来交换人力成本
• 与传统的渲染方式兼容