大規模レンダリング向けForest Packの最適化ガイド

Forest Packの最適化ガイド

概要

数百万のForest Packインスタンスを分散ファームでレンダリングするには、静的なビューポートワークフローをはるかに超えた最適化が必要です。当ファームでは、Forest Packが最も重要なプラグインの1つであり、プロジェクト間で2時間のレンダリング時間と12時間のレンダリング時間の差をもたらします。レンダーエンジンは、元のジオメトリを何度も再計算し、フレームの計算をブロックします。最適化なしでは、レンダリング時間は許容範囲を超えてしまいます。

幸いなことに、Forest Packは複数の強力なツールを提供して、ジオメトリ複雑度を低減し、視覚品質を損なわないようにします。このガイドは、確実な結果でレンダリング時間を短縮するための最適化テクニックについて説明しています。

Forest PackのLODシステム

Forest PackのLODシステムは、極端なインスタンス数のシーンで、カメラ距離に基づいて異なる密度でレンダリングできるように設計されています。

基本的なLOD設定

「Scattering」パネルで「Forest Pack Object」を開きます。「e+LOD Distribution」パネルで「Forest Pack Object」を選択します。

e+LOD Levelsの場合、次のように設定してください（Max architecture visualizationの例）：

• ロケーション0：LOD（詳細）
• ロケーション1（20メートル）：LODで密度が低下し、目に見えるジオメトリの変更が少ないです。カメラが20メートル離れた建築物の可視化では、カメラが20メートル離れている場合、ポップアップと目に見える密度の変化が表示されます。推奨：すべてのLODロケーション境界を見てください。

LOD計算の実践的な例

基地シーンに100万個のインスタンスがある場合：

• LOD 1：100万個のインスタンス（80%削減） - LOD Levelのロケーション設定です。これは非常に重要です。フォアグラウンドは、ヒーローショット（近くのカメラ）の結果を配信します。これは現実です。背景では、フォアグラウンドを使用します。

LOD計算の実践例

基地シーンに100万個のインスタンス（50%削減）がある場合 - LOD 2：20万個インスタンス（60%削減） 背景でのLOD 3（20M）：合計1700万個のインスタンスをメモリに一度にロードしています。これは非常に重要です。100万個のインスタンスはメモリ効率が良いかどうかについては重要です。

⚠️ ジオメトリ複雑度（インスタンス単位）

散在するジオメトリのポリゴン数は、多くの場合、「英雄品質」モデル（50,000～600ポリゴン）の約3倍です。ツリーの枝、プランター：200～1,000ポリゴンで個別のジオメトリを作成してください。

Forest Packは異なるLODレベルごとに異なるジオメトリを割り当てることができます。詳細については、「シーン準備ガイド」を参照してください。

Forest Packはそれを処理するまで

3dsMaxで処理できるツリーは、レンダーエンジンレベルで「最大 2億ポリゴンモデル」です。これは実際のレンダーエンジンの制限です。このガイドラインは、一般的なアーティストをターゲットにしています。これが重要になるのは、スケールされたジオメトリが重要な場合です。

Forest Packの詳細

LOD 20（ヒーロー距離ビュー）：1,000～2,000ポリゴン アーチテクチャシーン（カメラ10～20m）：3,000～5,000ポリゴン エフェクト（中距離カメラ）：50～15,000ポリゴン アーキテクチャプロポーザル（遠距離）：2,000ポリゴン

Forest Packは複雑なジオメトリ配置を簡単に管理できます。複雑なシーンの場合、適切なLOD戦略を使用することが重要です。

Forest Pack設定の最適化手法

Forest Packは確実に信頼できる結果をレンダリングします

Reduction Methods

Forest Packの最適化テクニックを確実に実装するためには、複数のアプローチが必要です。

1. LODレベルの距離設定

距離しきい値を定義します：キャメラベースの距離カテゴリを定義してください（例：25メートル）。キーは建築物の可視化の場合、カメラが20メートル離れた場合です。推奨：すべてのLODロケーション距離を確認してください。

2. Reduction in Practice

基地シーン（50～100+メートル）：80%削減、100万個のインスタンスに対して20～40%でも、キーのヒーロー撮影（近くのカメラ）で配信する結果、毎回フォアグラウンドを使用します。

LOD計算の実践的な例

基地シーンに100万個のインスタンス（50%削減）がある場合 - LOD 2：20万個インスタンス（60%削減） - at LOD 3：20M、合計1700万個インスタンスをメモリに一度にロードするには；これを理解することは非常に重要です。ジオメトリの複雑度はインスタンス単位ごとに定義されます。多くの場合は「英雄品質」モデル（50,000-600ポリゴン）の約3倍です。

3. Optimization with Point Cloud Display

背景表示では、ほぼRAMを使用しないビューポートで全体のジオメトリを表示できます。これはアーティストの理解にとって非常に重要です。ビューポートでは、「++Point Cloud Display++」を切り替えることで、インスタンスを高速レンダリングポイントではなく、レンダーエンジンの出力を表示できます。

ただし、ポイントクラウドロジックが実際のレンダリングに適用されるかどうかは、Windows 10への1000万個のインスタンスでの極度の複雑さを考慮します。ポイントクラウド表示を簡略化されたプロキシジオメトリの代わりに使用することを検討してください（例：LODを2つのカテゴリに分割）。

4. Proxy-Only Rendering Mode

散在したシーンのレンダリング（例：単純な円錐の木の代わりにフルフォリッジ）の場合、簡略化されたプロキシジオメトリを代わりに使用することを検討してください。これが「proxy-only rendering」です。このモードでは、Forest Packは完全なジオメトリではなく、簡略化されたメッシュのみをレンダリングします。

多くのアーキテクチャプロジェクトでは、このような任意プロジェクトが最終解像度で、レンダリングの各インスタンスが存在する必要があります。Forest Packを使用すると、カメラが表示される特定のエリアの外側のインスタンス数を制限できます。

エリア制限

サイトを200エーカーのシーンで見てください。カメラは1エーカーのシーン内でのみ30メートルを見ることができます。その場合、単一の最適化は、特定のエリアの外側で生成されるインスタンスを排除することです。これは「Camera Culling」で実現できます。

45度視野角でカメラカルムを使用して、背景の60～80％のジオメトリを削減できます。 どちらの場合でも、単一のカメラを配置し、結果を見てから、レンダリングされる固定カメラアプリを組み合わせたエリア制限があります。

両方を組み合わせます。

アーキテクチャカルムと縮小

++アーキテクチャカルム++：カメラカルムに加えてジオメトリを除外する縮小：カメラの視錐台の外側のインスタンスを削減します。

さらにジオメトリを除外します：カメラ視錐台外の縮小を減らします。

高度なテクスチャの最適化

テクスチャアトラスの最適化

Forest Packのシーンでは、複数のテクスチャを使用することが多いです。レンダーエンジンはテクスチャメモリを個別に読み込む必要があります。テクスチャアトラスを使用してこれを最適化できます。

むしろテクスチャを独立して統合テクスチャアトラスを使用し、テクスチャメモリの上位の複数テクスチャを削減します（50M削減）。

ファームが50万個のインスタンスをレンダリングしている場合、アトラスは1,150万個のテクスチャルックアップを減らします。

アトラス削減効果

テクスチャアトラスはいくつかのテクスチャをサポートします。プラグインは、多くのアーティストが理解していないため、「point cloud display mode」ポイントクラウドレンダリングはほぼRAMを使用しないビューポートでしたが、レンダリング時のジオメトリは完全に生成されます。

このことは、多くのアーティストが誤解しています。ビューポートで「++Point Cloud Display++」を切り替えることで、インスタンスは高速レンダリングポイントではなく、レンダー出力を表示できます。

これは特にシーン準備で有用です。詳細については、「シーン準備ガイド」（/article/preparing-forest-pack-scenes-3ds-max-render-farms）をご参照ください。

FAQ

Forest Packで数百万インスタンスをレンダリングするにはどうすればいいですか？

Forest Packの最適化にはLODシステムが不可欠です。カメラ距離に基づいてジオメトリの複雑度を段階的に削減することで、レンダリング時間を大幅に短縮できます。詳細度の高いモデルをヒーロー距離ビュー（近距離）に使用し、遠い背景ではプロキシジオメトリを使用することをお勧めします。

Forest PackのLOD設定でどの距離を使用すればよいですか？

距離設定はプロジェクトの種類によって異なります。建築物の可視化では、カメラが20メートル離れた場合にLOD切り替えを開始することをお勧めします。このしきい値を調整する際には、複数の距離でテストレンダリングを実行してください。推奨される設定では、最初のLODレベルで30～50%の削減を開始し、カメラが遠ざかるにつれて削減を増やしてください。

テクスチャメモリを削減するにはどうすればよいですか？

テクスチャアトラスを使用して、複数のテクスチャを1つのテクスチャマップに統合することをお勧めします。これにより、レンダーエンジンが各フレームで読み込む必要があるテクスチャ数が大幅に削減されます。大規模な散在シーンでは、テクスチャメモリの最大50M削減を実現できます。

Point Cloud Displayモードはレンダリングにどのような影響を与えますか？

Point Cloud Displayはビューポートのみに影響を与えます。レンダリング時には、完全なジオメトリが常に生成されます。これはアーティストの理解にとって重要な点です。ビューポート内での作業をより効率的にするために、このモードを使用して複雑なシーンをプレビューできますが、最終レンダリング出力には影響しません。

Camera Cullingはどれだけのジオメトリを削減できますか？

45度の視野角を持つカメラでCamera Cullingを使用する場合、背景のジオメトリの60～80%を削減できます。この削減量はカメラの視野角と距離しきい値の設定に依存します。大規模な風景シーンでは、この技術は非常に効果的です。

Forest Packをレンダーファームで使用する場合、何に注意すべきですか？

レンダーファーム環境ではVRAMとメモリ使用量が重要です。シーン準備ガイドで説明されている推奨事項に従ってください。複数のLODレベルを異なるノードで管理し、メモリ効率を最大化することをお勧めします。また、テクスチャアトラスを使用して、各ノードが読み込む必要があるテクスチャメモリを削減してください。