1. Che cos’è ReSTIR nel contesto di Lumion 2023?
Nell’arena in continua evoluzione del rendering grafico, il raggiungimento del fotorealismo in tempi brevi è essenziale per qualsiasi flusso di lavoro. Le versioni precedenti di Lumion hanno seguito più di 12 anni di sviluppo e ottimizzazione del motore di rasterizzazione, culminati con una revisione completa nella versione più recente. Tuttavia, Lumion 2023 ha fatto passi da gigante in una tecnologia di rendering diversa, grazie all’implementazione del ray tracing nel suo motore.

In questo panorama, la tecnologia ReSTIR (Reservoir Spatio-Temporal Importance Resampling) emerge come un vero e proprio cambiamento. Progettata per amplificare le capacità del path tracing – una tecnica che emula il modo in cui la luce viaggia nel mondo reale per produrre immagini realistiche – ReSTIR può essere una funzione trasformativa per Lumion.

Il path tracing tradizionale è spesso alle prese con le sfide dell’intensità computazionale, che portano a immagini sgranate e rumorose, soprattutto in scenari di illuminazione complessi. Per risolvere queste situazioni, ReSTIR viene utilizzato come metodo di campionamento e ricampionamento delle sorgenti luminose. Sfruttando i dati temporali e spaziali, ReSTIR riduce il tempo necessario per minimizzare il rumore e ottiene un rendering più efficiente.

Ciò significa che per software come Lumion 2023, l’integrazione di ReSTIR porterà a visualizzazioni più veloci e chiare.

2. Integrazione nei motori di tracciamento dei percorsi.
I motori di tracciamento dei percorsi, per loro natura, calcolano il modo in cui i raggi di luce generati casualmente interagiscono con gli oggetti di una scena. Diventa computazionalmente costoso quando questi motori simulano i raggi che rimbalzano tra gli oggetti (illuminazione indiretta o illuminazione globale). È qui che entra in gioco ReSTIR.

Integrando ReSTIR nei motori di path tracing, gli sviluppatori possono ridurre il numero di raggi necessari per produrre un’immagine chiara e priva di rumore. La tecnologia dà priorità ai raggi che contribuiscono maggiormente all’immagine finale, ignorando quelli che hanno un impatto minimo o nullo. Ciò si traduce in tempi di rendering più rapidi e immagini più realistiche.

3. Vantaggi di ReSTIR.
3.1: Riduzione del rumore: Uno dei principali vantaggi di ReSTIR è la significativa riduzione del rumore. Ciò significa immagini più chiare e meno artefatte.
3.2: Efficienza: Grazie ai suoi metodi di campionamento intelligente, le scene possono essere renderizzate più rapidamente, rendendo più fattibile il rendering in tempo reale.
3.3: Illuminazione più rapida: Sebbene ReSTIR migliori solo il campionamento della luce, una convergenza più rapida dell’immagine offre un’immagine più chiara dell’output renderizzato in un tempo notevolmente inferiore.
3.4: Flessibilità: ReSTIR può ottenere un risultato migliore con un numero inferiore di campioni, garantendo che il Denoiser non debba essere così aggressivo.

Un esempio per spiegare questo concetto:

in 10 secondi è possibile calcolare 100 raggi per l’immagine X
L’implementazione di ReSTIR consente di calcolare la stessa immagine con 100 raggi in 5 secondi.
Ciò significa che in 10 secondi è possibile elaborare l’equivalente di 200 campioni nello stesso lasso di tempo.

4. Ricerca e sviluppo (R&S).
Il team di sviluppo di Lumion ha recentemente sperimentato l’integrazione della tecnologia ReSTIR. L’attuale iterazione della tecnologia Ray Tracing è ben lontana dalla versione finale e, per andare avanti, è stato creato un ramo di sviluppo dedicato per adattare e incorporare ReSTIR nel framework esistente di Lumion. Poiché questa tecnologia è tutt’altro che un’operazione plug-and-play, il processo prevede la conversione del codice originale di ReSTIR per garantire la compatibilità con il motore di Lumion.

Inizialmente ReSTIR è stato sviluppato per l’illuminazione diretta, ma ora ulteriori tecniche ci permettono di estendere i vantaggi di ReStir all’illuminazione indiretta per un calcolo più rapido delle riflessioni e dell’illuminazione globale. Il nostro team ha integrato con successo ReSTIR DI e ora sta lavorando su ReSTIR per mostrare appieno i vantaggi di questa tecnologia. In breve, sono attualmente in fase di implementazione due tipi di algoritmi ReSTIR:

ReSTIR DI: si rivolge alle fonti di illuminazione dirette, ad esempio le luci Lumion.
ReSTIR GI: si rivolge all’illuminazione indiretta, cioè all’illuminazione globale.

L’integrazione iniziale è stata raggiunta e sono già stati migliorati i tempi di rendering e la creazione di output più efficienti. La fase attuale è quella della messa a punto e del perfezionamento. L’obiettivo non è solo quello di far funzionare ReSTIR all’interno di Lumion, ma di massimizzarne le capacità, il che richiede test iterativi approfonditi, l’identificazione dei colli di bottiglia e la loro risoluzione. Attualmente la nostra priorità è raggiungere una maggiore velocità di rendering senza compromettere la fedeltà visiva.