Neu in Release 19 – der physikbasierte GPU-Renderer ProRender

Der GPU-Renderer ProRender von Cinema 4D Release 19 ist Maxons Einstieg in das physikalisch korrekte Rendering. In diesem Tutorial sehen wir uns an, wie der PBR-Workflow mit Materialien und Lichtquellen funktioniert und welche Funktionen uns ProRender im aktuellen Stand bietet. Der ProRender-Renderer ist in den Varianten Broadcast, Visualize und Studio verfügbar.
... übrigens findest du die komplette Serie hier: Neue Funktionen in Cinema 4D – R12 bis R19, R20 und R21
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Wie eingangs erwähnt, verwendet ProRender die der CPU oftmals von der Schnelligkeit her überlegene GPU der Grafikkarte für das Rendering. ProRender ist ein physikbasierter Renderer, was zum einen bedeutet, dass sich fotorealistische Ergebnisse aufgrund der physikalischen Korrektheit mit sehr überschaubarem Aufwand erzeugen lassen. Zum anderen erwartet ProRender entsprechend aufbereitete Materialien und Lichtquellen, um seiner Arbeit problemlos nachgehen zu können. Die gute Nachricht ist: Im Vergleich zu den anderen Renderern in Cinema 4D sind die Einstellungsmöglichkeiten sogar überschaubarer, da sich beispielsweise ProRender selbst um korrekte Schatten oder auch globale Illumination kümmert.
ProRender ist – daraus macht auch Maxon keinen Hehl – noch nicht fertig entwickelt. Es bestehen noch eine ganze Reihe von Limitationen, die erst im Laufe der nächsten Versionen nach und nach ausgeräumt werden. Die trotzdem schon sehr interessanten Funktionen des ProRender-Renderers sehen wir uns an einer einfachen Beispielszene an. Drei Kugel-Gruppen sind auf einem großen Ebene-Objekt verteilt, dabei liegt der Fokuspunkt der Render-Kamera auf der vordersten Kugel-Gruppe.
Physikalische (PBR)-Materialien
ProRender benötigt speziell eingerichtete Materialien, sogenannte physikalische Materialien. Keine Sorge, hier handelt es sich nicht um einen völlig neuen Material-Typus, vielmehr wird beim Erzeugen eines neuen physikalischen Materials über das Menü Erzeugen im Material-Manager ein Standard-Material von Cinema 4D erstellt, bei dem ausschließlich der Reflektivität-Kanal zum Einsatz kommt.Physikalische (PBR) Lichtquellen
Ganz ähnlich wie bei den Materialien versteht sich ProRender nicht mit allen Lichtquellen, die in Cinema 4D verfügbar sind. Darüber hinaus werden auch einige Einstellungen nicht benötigt bzw. nicht unterstützt. Um den Anwender auch hier vor Fehlern zu schützen, besitzt Release 19 die Lichtquelle Physikalisches Licht, die im Prinzip eine abgespeckte Flächen-Lichtquelle ist.ProRender als Renderer auswählen
Nachdem die Vorarbeiten geleistet sind, wird es Zeit, den ProRender als Renderer zu aktivieren. Wie üblich rufen wir dazu über den Kurzbefehl Befehlstaste+B bzw. über das Menü Rendern die Rendervoreinstellungen auf.ProRender Rendervoreinstellungen
Die Vorschau-Seite ist eine entschlackte Version der Offline-Seite mit den nötigsten Einstellungen für eine aussagekräftige Voransicht. Hier wurden außerdem die Voreinstellungen für die Renderqualität in Bezug auf Strahltiefe, Antialiasing und Auflösung herabgesetzt, um das Vorschaurendering zu beschleunigen. Mehr zu den Einstellungen in Kürze.Rendern der Vorschau
Bevor wir weiter auf die Rendervoreinstellungen eingehen, testen wir zunächst einmal das Vorschau-Rendern in der Ansicht. Dafür besitzt nun jede Ansicht ein eigenes Menü ProRender, das erst nach Aktivierung von ProRender funktioniert.Neben einigen Vorgaben für die Aktualisierung von Kamera-, Material-, Licht- und Geometrie-Informationen und den in den Rendervoreinstellungen hinterlegten Parametern finden wir den Befehl zur Verwendung der Ansicht für ProRender sowie den Start des GPU-Renderings über den Befehl Pro Render starten. Praktischerweise reicht es, den Befehl ProRender starten auszulösen, um gleichzeitig die Ansicht als ProRender-Ansicht festzulegen.
Offline-Rendering
Für das hochqualitative (und entsprechend wesentlich zeitaufwendigere) Rendering sind die Einstellungen auf der Offline-Seite der Rendervoreinstellungen für ProRender zuständig.Neben den bereits vom Vorschau-Rendering bekannten Parametern wie Rendermodus, Schärfentiefe, Strahltiefe und Antialiasing Samples finden sich auch zusätzliche Optionen, um das Ergebnis zu verbessern. Dabei geht es in erster Linie um den Kampf gegen das Rauschen (Noise) und die Fireflies.
Hier helfen der Filter, die Strahldichte und der Fireflyfilter weiter. Je höher die Filterwerte, desto weicher, aber eben auch unschärfer wird das Ergebnis speziell in feinen Details. Mit der Strahldichte beschränken wir die Helligkeit reflektierter Strahlen und sorgen damit für eine Reduktion möglicher Fireflies.
Das progressive GPU-Rendering von ProRender verbessert sich mit jedem Durchlauf, theoretisch würde der Renderer dabei unendlich lange am Ergebnis feilen. Im Abschnitt Progressives Rendern geben wir deshalb vor, ob das Rendering nach einer bestimmten Anzahl von Durchläufen (Iterationen), nach einer bestimmten Zeit oder erst ab einem vorgegebenen Schwellwert des Rauschens (Noise) beendet wird.
Wie eingangs erwähnt, ist ProRender noch nicht als fertig ausentwickelter Renderer anzusehen, sondern als Start in eine vielversprechende GPU-Rendering-Zukunft. ProRender soll auch keinen Ersatz für die etablierten Render-Engines von Cinema 4D darstellen, sondern eine willkommene Alternative für spezielle Render-Aufgaben.

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