レンダリングの最適化が不十分で、レンダリング時間が長くなったり、RAMの使用量が多くなったり、ハードドライブのサイズが無駄になったプロジェクトを無数に見てきました。 そして個人的に取り組んだプロジェクトやレンダーファームでレンダリングした何百ものプロジェクトを通して、レンダリングに共通する特定のテーマと問題が見えてきました。それらの知識を基に、3ds Maxでシーンを最適化する一連のチュートリアルを作成することにしました。このチュートリアルでは、3dsmax レンダリングの共通の問題点に対処し、より高速で安定したレンダリングを実現するためのテクニックを紹介します。 ガレージファームのサポートチームや他のチームメンバーは、このイニシアチブを実現する上で重要な役割を果たします。
しかしまずは、3dsMaxレンダリングについてを知っておきましょう。
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最適化されていない、または最適化が不十分なシーンの典型的な問題：
- RAMの使用量が多いと、レンダリング中にシーンがクラッシュしたり、レンダリングが遅くなったりする可能性があります。 これは、プログラムが常にハードドライブから一時データを読み書きする必要があるためです。 ハードドライブはRAMよりも1000倍遅く、SSDでさえはるかに遅いです。
- ポリカウント、品質、サンプリングなどのシーン設定が誇張されている場合は、レンダリング時間が推定より長くなる可能性があり、また、レンダーファームを扱う場合はコストが見積りより高くなる恐れがあります。
- プロジェクトに必要なハードドライブスペース（シーンとアセットの両方を含む）が多いほど、3dsMaxへのロードに時間がかかります。 ローカルでレンダリングする場合、それは大したことではないかもしれませんが、ネットワークレンダリングでは、レンダリング時間が長くなる可能性があります。 また、商用のオンラインレンダーファームの場合、読み込み時間が長くなると、通常コストが高くなります。
このガイドの対象者
このガイドは、プロジェクトをローカルまたはネットワーク上でレンダリングするときにリソースの使用量が大きすぎるという困った経験をした、すべての3Dアーティストの方を対象としています。
初心者および中級の3dsMaxユーザーに役立つ、効率よく活用する方法について説明していきます。上級ユーザーの方はすでにこれらのほとんどを知っているかもしれませんが、新しい情報を見つけることができるかもしれません。 何がわからないのかわからないということわざもあります。
初心者および中級の3dsMaxユーザーに役立つ、効率よく活用する方法について説明していきます。上級ユーザーの方はすでにこれらのほとんどを知っているかもしれませんが、新しい情報を見つけることができるかもしれません。 何がわからないのかわからないということわざもあります。
このガイドの目的は単純に、レンダリング時間とRAM使用量を削減することで時間とお金を節約し、制作のブラッシュアップにその分多くの時間を費やすことで、よりユーザーの皆さんが満足できるようにすることです。 また、ガレージファームが3dsMaxとVrayでのレンダリングで時間をどのように改善したかについての記事はこちらから読むこともできます。
パート1. ジオメトリ
シーン内のジオメトリ（ポリカウント）が多いほどシーンファイルが大きくなり、レンダリングに必要なRAMが多くなって、レンダリングに時間がかかります。
シーンのポリカウントを減らすには、次の方法を試すことができます
1.1ポリカウントを確認する
- 「7」を押して、ビューポートの統計表示をアクティブにします
- または、ビューポートの左上隅にある「+」をクリックして、「xView」と「ShowStatistics」を選択します
ビューポートの左上隅（「+」）をクリック→「ビューポートの構成」→「統計」パネルをクリックすると、その他の統計オプションのオンとオフを切り替えることができます。
- 合計 – シーン全体の統計のみを表示します。
- 選択 – 現在の選択の統計のみを表示します。
- 合計+選択 – シーン全体とその時点での選択との統計を表示します。
3ds Maxの統計とその意味についての詳細は、Autodeskヘルプをご覧ください。
1.2 重いモデルを見つける
「名前で選択」のウィンドウを開き（「h」を押します）、メニューに「Faces」の列を追加します。
これを行うには、「名前」のバーを右クリックして「列の構成」のオプションを選択します。 追加の列のリストが表示され、そのうちの1つが「Faces」です。
この列は、シーン内のすべてのオブジェクトをポリゴン数によって並べ替えます。
1.3 不要なジオメトリを削除する
確認する箇所：
- カメラのビューの外側にあり、最終的なレンダリングで表示されないすべてのジオメトリを削除します。
- 内部に隠れている、または他のオブジェクトで覆われているすべてのジオメトリを削除します。
- 非表示のモデルと非表示のレイヤー上のモデル、モデリングに使用した設計図、およびインポートしたCAD図面をすべて削除します。
隠されたオブジェクトを見つけるには
- 「名前で選択」のウィンドウで、「すべて表示」のアイコンをクリックします。
- 上記の章で説明した「Faces」と同じように、「Hidden」の列を追加することで、シーン内の非表示のオブジェクトを見つけることができます。 非表示のオブジェクトと非表示のレイヤー上のオブジェクトには、[非表示]のオプションがオンになっています。
プロジェクトのインポートまたは作業中にシーンの外で消えたモデルを見つけるには、任意のビューポートを右クリックし、[すべて再表示]のオプションを選択し、[非表示レイヤーのオブジェクトを再表示]のオプションを選択します。 次に、インターフェースの右下隅にある「ズーム範囲」オプションを選択し、「ctrl+a」を押してシーン内のすべてのモデルを選択すると、消えたモデルがシーンに表示されます。
1.4 コピーの代わりにインスタンスを使用する
3ds Maxでは、オブジェクトをコピーまたはインスタンス（またはインスタンスの一種である参照）としてコピーできます。
メッシュを「コピー」としてコピーすると、3ds Maxは別のメッシュを作成し、ハードドライブとRAMの両方のシーンに保存します。これにより、ポリカウントが高くなります。
ただし、「インスタンス」を作成すると、3ds Maxは、メッシュのコピーがシーン内の別の場所に存在するという情報を保存するだけで、単一のメッシュのデータのみをメモリとシーンファイルに保持します。
「インスタンス」を使用することで、大量のコピーしたオブジェクトをシーンに配置できますが、それらは実質的に同じ量のRAMを使用し、単一のオブジェクトと同様のファイルサイズになります。
この方法の唯一の欠点は、これらのメッシュを最初のオブジェクトと同一に保つ必要があることです。
例
1.5 モデルの最適化
カメラまでの距離や必要なディティールのレベルに基づいてモデルを最適化してみてください。
モデルの詳細のレベルを、最終的なレンダリングでの視認性に合わせて調整します。 たとえば、視覚化に車が必要なのに車が遠くにある場合は、よりシンプルなモデルを使用するか、車を最適化します。 道のへりは、カメラに近い場合は斜めにすることができますが、遠くにあるへりは鋭角にすることができます。
ヒント：必要がない場合は、TurbosmoothまたはMeshsmoothモディファイヤを追加せず、「反復」値をできるだけ低く維持しておきます。
1.6 3dsMaxを最適化するモディファイアを使用する
モデル内のポリゴンの数を簡単に減らすことはできますが、形状が変形する可能性があります。
オブジェクトがカメラから遠く離れている場合、またはオブジェクトが高ポリゴンのオブジェクトである場合（Turbosmoothモディファイヤを使用した後に折りたたまれた車のモデルなど）に使用するのが最適です。
モディファイアの設定を試しながら、必要なディティールのレベルを維持しますが、ポリゴンの数は減らします。
- モデルにさらにディティールを加える際にのみ、追加のポリゴンが必要です。 そのため、表面上のメッシュが密なモデルは、このような最適化の方法には一番適しています。
- 不規則な形状（岩など）のモデルは、見栄えを良くするために正確な形状を保持する必要がないため、最適化モディファイヤを使用するのに向いています。
シーンのサイズとそのリソースの使用量を減らすには、特にネットワーク経由でレンダリングする場合は、レンダリングの前に最適化モディファイヤを適用してモデルを折りたたむ必要があります。
ヒント：何か問題が発生した場合に備えて、変更を加える前にシーンのコピーを保存して、前の設定に戻せるようにしておいてください。
3dsMax用のAutodesk最適化モディファイア
1.6.1 – モディファイアを最適化
最適化モディファイヤを使用すると、オブジェクト内の面と頂点の数を減らすことができます。 これにより、画像の品質を容認できるレベルで維持しながら、ジオメトリを簡素化し、レンダリングが高速化されます。 読み取り前/読み取り後は、変更を加えるたびに削減に関する正確なフィードバックを取得できます。
1.6.2 – MultiResモディファイア
MultiResモディファイアは、頂点とポリゴンの数を減らすことにより、モデルのレンダリングに必要なメモリオーバーヘッドを削減します。 MultiResには、操作の高速化や、削減レベルを正確なパーセンテージまたは頂点数として指定する機能など、最適化モディファイヤに比べていくつかのメリットがあります。
MultiResモディファイアの詳細については、こちらをご覧ください
1.6.3 –プロオプティマイザーモディファイア
プロオプティマイザーモディファイアを使用すると、オブジェクトを選択してインタラクティブに最適化できます。
プロオプティマイザーモディファイアの詳細については、こちらをご覧ください
1.6.4 –プロ オプティマイザー バッチ処理ユーティリティ
プロ オプティマイザー機能は、オブジェクトの外観を維持しながら、オブジェクト内の頂点の数（および面の数）を減らすのに役立つ最適化ツールです。 このオプションを使用すると、最適化されたモデルでマテリアル、マッピング、および頂点の色情報を維持できます。
プロ オプティマイザー バッチ処理ユーティリティの詳細については、こちらをご覧ください
1.7 モデルとシェーダーの代わりに、テクスチャを使用して事前にレンダリングされた平面を使用する
場合によっては、カメラビューの外でシーンの環境を作成する必要がありますが、反射で表示したり、影を落としたり、間接照明（GI）でシーンを照らしたりして、シーンに影響を与えます。
その場合、そのような環境を作成するモデルをシンプルにキープするか、事前にレンダリングされたテクスチャが追加された平面に置き換え、必要に応じて不透明度マップで切り取ります。
この方法は、カメラから離れているのにレンダリングが長すぎるオブジェクトや、ガラスなどの素材を通して見えるオブジェクト（たとえば、店の棚にある光沢のあるボトルの列）にも使用できます。
この方法は、反射の中で見える大量の木の葉を作成したり、シーンに影を落としたりする場合に特に効率的です。
不透明度マップのレンダリングが長すぎる場合は、テクスチャガイド（パート2）をチェックして、レンダリングを高速化させる設定方法について確認してください。
例1
インスタンス化されたモデルで作成された環境を反映したモデルのレンダリングと、不透明度マップで事前にレンダリングされた平面のレンダリングの比較。
例2
モデルとして遠くにあるオブジェクトをレンダリングする場合と、不透明度マップを使用して事前にレンダリングされた平面をレンダリングする場合の比較。
例3
複数のオブジェクトのレンダリングと屈折の比較と、モデルとしてレンダリングされたぼやけた反射vs不透明度マップを使用して事前にレンダリングされた平面。
1.8 モデルをいつ折りたたむか
以下に示す方法により、ハードドライブのシーンサイズを縮小できるため、3ds Maxでのプロジェクトのアップロードと展開が高速になります。これは、ネットワークまたはレンダーファームを介してレンダリングする場合に重要なことです。
- 最適化モディファイアが適用されているモデルは、レンダリングする前に折りたたむ必要があります。 これにより、RAMの使用量、レンダリング時間、およびハードドライブ上のシーンのサイズが削減されます。
- MeshsmoothおよびTurbosmoothモディファイア – モデルを編集可能なポリゴンまたは編集可能なメッシュに折りたたむのではなく、モディファイヤを適用してモデルをシンプルにキープします。 メッシュの密度が高すぎる場合は、メッシュの密度を修正できます。モデルはハードドライブにシンプルな形式で保存されるため、シーンの重量が軽くなります。
例1
Meshsmoothモディファイヤが適用されたモデルと、スタックを編集可能なポリゴンに折りたたんだ後のモデルをレンダリングするときのリソース使用量の比較。 モデルはインスタンスとしてコピーされます。
編集可能なスプライン：編集可能なスプラインオプションのレイズ、スイープ、または「レンダリング」オプションなどのモディファイヤを使用して、密な3Dモデルを作成できます。 これらは編集可能なポリゴンに折りたたまれたモデルと比較され、より小さなデータとしてプロジェクトに保存されます。
例2
3Dオプション/モディファイヤ（レイズとスイープ）が適用された編集可能なスプラインのリソース使用率と、編集可能なポリゴンに変換した後のリソース使用率の比較。
まとめ
ジオメトリの最適化に関してルールは単純で、それは”少ないほど良い”ということです。
- ビューポートの統計情報と[名前で選択]ウィンドウの[Faces]列は、最適化する必要のあるジオメトリを見つけるのに便利です。 通常、ほとんどのシーンモデルは、それらの最適化に時間を費やすほど重くはありません。 最も重いものを見つけてポリカウントを減らすことでうまく機能するはずです。
- インスタンスの使用は、シーンのポリカウントをすばやく減らす最も効率的で簡単な方法の1つです。 VrayやMentalRayなどの一部のレンダリングエンジンには、「インスタンス」オプションと組み合わせてシーンをさらに最適化できるツール（mr Proxy、VrayProxy）が実装されています。 これらについては、このガイドの次のパートで説明します。
- 最適化モディファイアの使用は、最初は時間がかかる場合がありますが、時間がたって慣れてくると適切な設定が見つかります。 アーキテクチャのビジュアライゼーションなどの反復的な種類のプロジェクトの場合は、最適化されたモデルの独自のライブラリを作成できます。
- 事前にレンダリングされたテクスチャを持つ平面は、レンダリング時間とリソースの需要を減らすのに適しています。 これらは、カメラから遠く離れた反射やオブジェクトに最適であるため、カメラの位置に関係なく、同じ角度から見ることができます。 静止画の場合は、これらを作成してレンダリングするのに時間を費やす価値はないかもしれませんが、多くのフレームのアニメーションをレンダリングする場合は、平面は大きな違いを生む可能性があります。
- 編集可能なスプラインは、シーンサイズに影響を与えない大きなジオメトリを作成する際、特に建築の視覚化に取り組むときに便利な3dsMaxのツールです。これらのディティールのレベルは、特定のニーズに応じて変更することもできます。
最初に、上記のすべてのテクニックをテストしてautodesk クラウドレンダリングにどのように影響するかを確認し、まずはコツをつかむことを強くお勧めします。 それからご自分ののワークフローに統合してみてください。 これらの手順をうまく活用することで、長期的に見ると多くの時間、手間、そしてお金を節約できます。
以上で、ジオメトリに関する第一部は終わりです。 次のパートでは、3Ds Maxテクスチャの最適化について説明しますので、ぜひチェックしてください。
クレジット
このガイドはMichałMośによって作成され、GarageFarm.NETのチームにより編集されました。このガイドの知識は10年以上レンダーファームに従事してきた豊富な経験をもとに作成しています。
MichałMoś（別名Andrew）はGarageFarm.NETのメンバーで、アニメーションやトラブルシューティングからテクニカルライティングまで、3Dレンダリングのトピックを専門としています。彼は、CGアーティスト、デザイナー、インストラクターとして、数多くのデザインおよび建築会社に従事していた経験も持ち、主に 3ds Max、C4D、V-Ray、Octaneを使用しています。絵を描くこと、執筆、そしてテーブルRPGが趣味です。
https://michalmos.carbonmade.com
Models used in the tests are from Marek Rybacki and Evermotion.
Links to Autodesk Knowledge Network used in the tutorial:
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