NRD per Lumion
Lumion 2024 è in procinto di apportare miglioramenti significativi al catering delle visualizzazioni architettoniche grazie all’integrazione di nuove tecnologie di denoising, in particolare i denoisers in tempo reale (NRD) di NVIDIA – ReLAX e ReBLUR. Questi denoisers migliorano in modo significativo la qualità e l’efficienza del processo di rendering nell’anteprima ad alta qualità e nell’output in modalità filmato di Lumion.

1. Denoising temporale.
Il denoising temporale è una tecnica utilizzata nell’elaborazione delle immagini e nella grafica computerizzata per ridurre il rumore in una sequenza di immagini o fotogrammi, in particolare quelli generati tramite ray-tracing o altri metodi di rendering intensivo. Questo approccio sfrutta la coerenza temporale tra i fotogrammi successivi di un video o di una sequenza di immagini. In altre parole, presuppone che i fotogrammi consecutivi siano simili tra loro, con solo lievi cambiamenti nel contenuto della scena o nella posizione della telecamera.

L’applicazione principale del denoising temporale è il rendering di grafica di alta qualità nei videogiochi, nei film e nelle visualizzazioni architettoniche, dove illuminazione e ombre realistiche sono essenziali. In questi contesti, il ray-tracing genera immagini altamente realistiche simulando il comportamento fisico della luce, ma spesso introduce rumore, soprattutto in condizioni di risorse computazionali limitate o di budget ridotti per i raggi. Il denoising temporale attenua questo rumore analizzando le differenze e le somiglianze tra fotogrammi consecutivi per prevedere ed eliminare il rumore, preservando al contempo dettagli e texture importanti. In questo modo si ottengono immagini e animazioni più fluide e pulite, con una maggiore fedeltà visiva. Inoltre, il denoising temporale è utile nelle applicazioni in tempo reale, come la realtà virtuale e la realtà aumentata, in cui il mantenimento di una frequenza di fotogrammi elevata è fondamentale per l’esperienza dell’utente. Riducendo in modo efficiente il rumore tra i fotogrammi, il denoising temporale aiuta a mantenere un equilibrio tra qualità dell’immagine e prestazioni di calcolo.

In Lumion, l’applicazione del principio si presenta come segue:

NRD riceve una serie di input necessari alla comprensione dell’immagine: la direzione delle superfici, la distanza dalla telecamera, i loro colori, le caratteristiche metalliche, ecc. I risultati vengono combinati nell’immagine di uscita, che viene successivamente migliorata con regolazioni dell’esposizione e dell’ombreggiatura.

2. La tecnologia NRD.
Questo metodo di denoising si articola in due fasi principali:

2.1: ReLAX: sviluppato come variante di SVGF (Spatiotemporal Variance-Guided Filtering), ReLAX è ottimizzato per il denoising dei segnali speculari e diffusi in ray-tracing prodotti da NVIDIA RTX Direct Illumination (RTXDI). Questo denoiser è particolarmente efficace nel preservare gli intricati dettagli dell’illuminazione e offre una migliore stabilità temporale anche in condizioni di illuminazione dinamica. Inoltre, ReLAX supera la SVGF di base in termini di prestazioni, con un aumento della velocità del 50%.

2.2: ReBLUR: ReBLUR, un altro denoiser in tempo reale di NVIDIA, è progettato per denoisare vari tipi di segnali prodotti dal ray-tracing. Impiega un approccio di sfocatura ricorrente e autostabilizzante, che lo rende particolarmente adatto alla gestione di segnali diffusi e speculari da budget di raggi ridotti. Le capacità di ReBLUR si estendono al supporto del checkerboard rendering, garantendo così risultati di qualità anche in scenari con un numero limitato di raggi per pixel.

Queste tecnologie svolgono un ruolo fondamentale nelle capacità di rendering di Lumion:

• Anteprima di alta qualità: L’integrazione di NRD ReLAX o ReBLUR nell’Anteprima di alta qualità consente agli utenti di vedere in tempo reale una rappresentazione più accurata dell’output finale, con una riduzione significativa del rumore e una maggiore chiarezza. Questa funzione è fondamentale per gli utenti che si affidano alle anteprime per prendere decisioni sull’illuminazione, sui materiali e sull’estetica generale del progetto.
• Denoising dell’output cinematografico: Per la modalità Filmato, questo denoiser assicura che i video renderizzati finali siano di qualità superiore, con rumore e artefatti minimi. Ciò è particolarmente importante quando si renderizzano scene complesse con illuminazione dinamica, riflessi e ombre. L’efficienza del processo di denoising si traduce anche in tempi di rendering più rapidi, un fattore critico nei flussi di lavoro professionali.

Al momento, gli sviluppatori di Lumion stanno lavorando sui due metodi e su quale produca i risultati migliori. Nel video qui sotto, è chiaro che ReBLUR dà risultati più realistici nelle aree scure, mentre ReLAX funziona meglio per le superfici riflettenti.

I principali vantaggi di queste tecniche sono:

• la riduzione del rumore visibile nell’anteprima di Lumion quando si modifica con il Ray Tracing attivo

e

• tempi di rendering più rapidi, preservando la qualità del rendering.

Il risultato finale è impressionante nell’attuale versione di sviluppo di Lumion. Sebbene NRD non fornisca per ogni fotogramma la stessa qualità di OIDN2, un clip di 6 secondi (Vertical Pan – Progetto di esempio: Interno minimalista) a 16 campioni, 6 rimbalzi, 4 stelle, 1080p, 30FPS sarà renderizzato in meno di 6 minuti:

Rispetto al suo predecessore in Lumion 23.4.3 (stesse impostazioni di cui sopra), la proiezione del tempo di rendering è quasi 2,6 volte superiore:

IMPORTANTE: QUESTO RISULTATO NON È SEMPRE SCALABILE. È troppo presto per comunicare chiaramente un numero esatto e queste informazioni sono solo indicative, non definitive. In alcune situazioni la velocità è aumentata drasticamente, mentre in altre la differenza è stata minimamente misurabile.

In sintesi, l’integrazione di NRD ReLAX e ReBLUR da parte di Lumion rappresenta un salto significativo nel miglioramento della tecnologia di rendering RT all’interno di Lumion, offrendo ad architetti e progettisti un potente strumento per la creazione di visualizzazioni di alta qualità con rumore ridotto e maggiore realismo. Questa integrazione sottolinea l’impegno di Lumion nel fornire strumenti all’avanguardia che semplificano ed elevano il processo di visualizzazione architettonica.

Credits: lumion.com