Explorando os limites da renderização 3D realista: explorando a tecnologia de renderização da Pacdora

1.1 Por que a Pacdora foi desenvolvida? Que problemas ela resolve?

Antes da Pacdora surgir, as indústrias de design e renderização 3D enfrentavam 3 grandes desafios:

1. Diferenças na qualidade de renderização: Havia frequentemente uma grande diferença entre o que você via nas pré-visualizações e as imagens finais, tornando difícil obter uma imagem realista.
2. Tempos de renderização longos: Criar renderizações podia levar horas ou até mais, o que realmente atrasava o trabalho.
3. Operações complexas com altos custos de aprendizado: As configurações eram muito complicadas, dificultando para iniciantes e não profissionais começarem rapidamente.

1.2 Nossos principais objetivos

A Pacdora visa alcançar alta eficiência, realismo e flexibilidade. Queremos garantir que, mantendo a qualidade de renderização 3D de primeira linha, também reduzimos os tempos de renderização e facilitamos o aprendizado e uso de nossa tecnologia. Desta forma, todos podem facilmente completar suas tarefas de design.

1.3 Como a Pacdora difere dos motores de renderização tradicionais

1. Foco no design de produtos: A Pacdora é adaptada para áreas de design de produtos como roupas, livros, eletrônicos e embalagens.
2. Leve e fácil de usar: Fizemos avanços para tornar nosso software leve e fácil de usar, para que os usuários possam começar a projetar sem serem sobrecarregados por configurações complexas.
3. Pré-visualizações em tempo real: Nossa função de pré-visualização em tempo real reduz significativamente a diferença entre as imagens de pré-visualização e os resultados finais, permitindo que os usuários vejam os resultados finais enquanto trabalham.
4. Saídas rápidas: A Pacdora reduz drasticamente os tempos de renderização, aumentando a eficiência do usuário no design.

2.1 Algoritmos principais

Antes de Pacdora surgir, as indústrias de design e renderização 3D enfrentavam 3 grandes desafios:

1. Traçado de raios otimizado

• Pacdora usa uma estrutura de aceleração de dois níveis para a rápida geração e atualização dessas estruturas. Esta otimização não só acelera a renderização, mas também fornece feedback mais rápido durante renderizações de cenas complexas.

• Também usamos GGX para amostragem BRDF (Função de Distribuição de Reflectância Bidirecional), aumentando o realismo enquanto garantimos precisão física.

• Melhorias nas distribuições de amostragem para luzes retangulares e esféricas adicionam mais realismo na iluminação.

2. Iluminação global: simulando a propagação realista da luz

Calculamos rigorosamente a reflexão da luz usando a distribuição BRDF com um máximo de 5 reflexões e 8 refrações por raio. Esta simulação cuidadosa faz com que a renderização final pareça mais natural.

3. Manuseio dinâmico de materiais e texturas

Pacdora pode exibir ricos detalhes de materiais enquanto é fácil de usar.

Os usuários podem facilmente ajustar parâmetros como reflexão difusa, transmissão, neblina, revestimento transparente, emissão, opacidade, metalidade, rugosidade, IOR (Índice de Refração), mapas normais, etc., para criar materiais complexos.

2.2 Otimização de desempenho

1. Aceleração de GPU e gestão de memória

• Pacdora usa GPUs de traçado de raios multi-core que podem rastrear bilhões de raios por segundo. Este desempenho poderoso permite aos usuários lidar eficientemente com grandes cenas, reduzindo significativamente os tempos de renderização.
• Pacdora emprega hashing para imagens e dados de geometria para economizar memória e VRAM. Esta otimização não só reduz os custos de hardware, mas também aumenta a eficiência do sistema, permitindo o uso suave do software mesmo em configurações de menor desempenho.

2. Suporte para computação paralela em vários serviços

Pacdora utiliza múltiplos servidores para distribuição de tarefas, incluindo servidores de dieline, servidores de cálculo de materiais e servidores de renderização. Esta categorização permite a computação paralela adaptada a diferentes complexidades, acelerando significativamente o tempo de exportação para imagens renderizadas

2.3 Flexibilidade e expansibilidade

1. Múltiplos cenários de aplicação

Pacdora se encaixa em várias aplicações como design de vestuário, produto e embalagem—oferecendo aos usuários uma ampla gama de possibilidades criativas.

2. Design modular para fácil integração

Pacdora é principalmente dividido em três módulos: animação de geometria, materiais e pós-processamento. Estes módulos impactam diretamente o pipeline de renderização. O módulo de materiais não inclui apenas materiais básicos, mas também oferece materiais expansíveis baseados em shader, permitindo aos utilizadores criar efeitos personalizados e flexíveis

3.1 Pacdora vs. Blender

Blender é poderoso, mas tem uma curva de aprendizagem acentuada que pode confundir novos utilizadores no início. Em contraste, Pacdora oferece uma experiência de utilizador mais amigável que permite completar designs facilmente enquanto mantém alta qualidade e eficiência na saída.

3.2 Pacdora vs. V-Ray

V-Ray é uma ferramenta poderosa, mas as suas configurações complexas e a curva de aprendizagem acentuada podem ser desafiadoras para iniciantes, especialmente porque muitas vezes requer plugins de software adicionais. Isso torna difícil para novos utilizadores começarem. Além disso, a funcionalidade de pré-visualização do V-Ray frequentemente falha em entregar resultados que se assemelham ao render final em 3D.

Em contraste, Pacdora simplifica a interface e oferece pré-visualizações que são muito mais próximas da saída final, permitindo aos utilizadores projetar rapidamente enquanto alcançam resultados de alta qualidade. Isso reduz tanto a curva de aprendizagem quanto o tempo gasto em revisões, aumentando significativamente a eficiência geral.

3.3 Pacdora vs. Arnold

Arnold foca no realismo a nível cinematográfico, mas depende principalmente da renderização por CPU. Isso pode levar a gargalos de desempenho ao lidar com cenas grandes, resultando em velocidades de renderização mais lentas e tempos mais longos.

Em contraste, Pacdora aumenta significativamente a velocidade de renderização através da aceleração por GPU.

3.4 Pacdora vs. Redshift e Octane

Tanto Redshift quanto Octane são motores otimizados para GPU que entregam renders de alta qualidade rapidamente. No entanto, podem exigir configurações complexas em alguns casos, o que pode ser demorado para os utilizadores ao ajustar parâmetros.

Pacdora, por outro lado, garante alta qualidade de renderização enquanto proporciona velocidades mais rápidas e operação mais fácil.

4.1 Aplicações industriais

1. Design de produto

Pacdora oferece vantagens significativas no design de produtos, especialmente em categorias como vestuário, eletrônicos, livros e mais. Com o recurso de renderização em tempo real do Pacdora, os usuários podem gerar rapidamente visuais de alta qualidade para ver claramente a aparência e os detalhes do produto. Esse feedback instantâneo acelera o processo de iteração do design e reduz os custos de modificação devido a falhas de design.

2. Design de embalagem

No design de embalagem, Pacdora também mostra vantagens únicas. As renderizações de alta qualidade do Pacdora podem simular vários materiais (como papel, plástico e metal) e texturas (como liso, áspero e transparente), melhorando o apelo visual e a experiência tátil da embalagem.

5.1 Jornada de desenvolvimento independente

1. Do conceito à realidade

De maio a novembro de 2022, focamos no desenvolvimento de um recurso de pré-visualização de renderização em tempo real enquanto o integrávamos com o renderizador V-Ray para geração de imagens offline. Este trabalho inicial estabeleceu uma consistência básica entre as pré-visualizações em tempo real online e as saídas offline, preparando o terreno para futuras iterações tecnológicas.

2. Avanço na renderização offline

De julho a dezembro de 2023, desenvolvemos um renderizador offline que integrou os processos de pré-visualização e geração de imagens offline. Também aprimoramos a consistência entre a renderização offline e as pré-visualizações em tempo real, garantindo que os usuários obtenham resultados visuais altamente semelhantes durante a fase de pré-visualização e a saída final.

5.2 Resumo das inovações

1. Alta consistência entre pré-visualizações e saídas offline: Pacdora atinge um nível de similaridade superior entre pré-visualizações em tempo real e saídas finais. Otimizando a tecnologia e os processos de renderização, garante pré-visualizações suaves enquanto mantém resultados realistas.
2. Compatibilidade com vários sistemas de materiais de renderizadores: Renderizadores populares têm diferentes sistemas de materiais; V-Ray e Blender usam o Metalness Workflow, enquanto Octane usa o Specular Workflow. Ao unificar ou transferir materiais, os usuários muitas vezes precisam ajustar parâmetros manualmente. Pacdora suporta todos esses sistemas de materiais internamente, simplificando o processo.
3. Pesquisa e desenvolvimento focados no design de embalagens: Pacdora otimizou sua tecnologia de renderização para design de embalagens, suportando técnicas como estampagem a quente, tratamentos UV e relevo. Esses recursos permitem a simulação precisa de efeitos reais de embalagem, melhorando o apelo visual e a competitividade no mercado.

6.1 Plano de iteração tecnológica

O desenvolvimento futuro do Pacdora se concentrará em melhorar a resolução e adicionar recursos de IA mais poderosos.

À medida que a procura por renders de alta qualidade cresce, aumentaremos a resolução para atender às expectativas dos utilizadores em termos de detalhe e realismo no design de produtos e embalagens.

A Pacdora também planeia integrar IA para sugestões de design e otimizações automáticas, facilitando a busca de inspiração e a obtenção de resultados de alta qualidade pelos utilizadores.

6.2 Aplicações potenciais em interação em tempo real

As capacidades da Pacdora podem estender-se ao design arquitetónico, produção cinematográfica e desenvolvimento de jogos. Pode fornecer designs de edifícios realistas, ajustes rápidos para efeitos especiais em filmes e renderização imersiva para jogos.

6.3 Aplicações em mais cenários industriais

As capacidades da Pacdora podem estender-se ao design arquitetónico, produção cinematográfica e desenvolvimento de jogos. Pode fornecer designs de edifícios realistas, ajustes rápidos para efeitos especiais em filmes e renderização imersiva para jogos.

O surgimento da tecnologia de renderização Pacdora marca uma revolução na indústria do design. Oferece alta usabilidade e efeitos de renderização realistas que diferem das tecnologias tradicionais, com baixa dependência de hardware. Quer seja um iniciante ou um utilizador profissional, pode facilmente alcançar designs criativos de alta qualidade sem precisar de equipamentos de alto desempenho.

Convidamos mais utilizadores e empresas a explorar juntos as possibilidades ilimitadas da Pacdora.