PBR vs. NON PBR in Blender 2.79b und Cylces

Masterarbeit, Fachhochschule St. Pölten, Masterstudiengang Digitale Medientechnologien, Masterklasse Postproduktion, 2019

In dieser Arbeit soll der Fragestellungen der Effizienz des PBR (Physically Based Rendering) Workflows gegenüber des/eines NON PBR Workflows innerhalb der 3D Software Blender 2.79b und der Render Engine Cycles nachgegangen werden. Beginnend mit der grundsätzlichen Auseinandersetzung mit der Funktion von Render Engines und in weiterer Folge speziell der Render Engine Cycles werden die jeweiligen Workflows definiert und hergeleitet. Anschließend werden die Forschungsfragen definiert. Die auszuarbeitenden Fragestellungen beziehen sich auf die Renderzeiten sowie die benötigten Hardware Ressourcen der verschiedenen Methoden. Des Weiteren sollen auch Aussagen über etwaige Unterschiede, vor allem auch bei den Renderzeiten und den benötigten Hardware Ressourcen wie VRAM und RAM, beim Rendering über die GPU (Graphics Processing Unit oder Grafikkarte) bzw. die CPU (Central Processing Unit) gemacht werden. Um eben jene Fragestellungen beantworten zu können, wurden im praktischen Teil dieser Arbeit zwei 3D Szenen erstellt, welche mit den verschiedenen Workflows, Lichtsituationen und über die GPU bzw. die CPU gerendert wurden. Dabei stellte sich vor allem heraus, dass der NPR Workflow langsamer beim Set Up allerdings in der Regel schneller beim Rendering als der PBR Workflow ist. Alternativ wurden die 3D Szenen jeweils noch mit PBR Texturen aus einer externen PBR Texture Painting Software (Allegorithmic Substance Painter) geshadet. Der PBR Workflow zeichnete sich neben der schnelleren Set Up Zeit vor allem durch die, visuell eindeutig erkennbarer, physikalisch korrekteren Darstellung der Reflektionen und Specular Highlights aus.

The main purpose of this diploma thesis is to analyze the PBR workflow in comparison to the NON PBR workflow unsing the 3D software package blender 2.79b and the render engine cycles and to analyze the difference of the two workflows and working out where their strengths and weaknesses are. Starting with the overall definition of render engines and especially the render engine cycles the different workflows are getting illustrated and explained. Followed by the core questions of the thesis wich include the measurement and comparison of the render times, the hardware ressources used and the difference in rendering either with the GPU or the CPU. Therefore two 3D scenes with different 3D models where built, shaded, lit and rendered using the different workflows. Alternatively, the 3D scenes were shaded with PBR textures exported from a different software called Allogerithmic Substance Painter. According to the collected data from this examination the NON PBR workflow can be considered slower in terms of set up time, but faster in rendering. The PBR workflow on the other hand has its benefits in faster and easier set up times as well as in the visual outcome as light is behaving physically more accurate on the 3D models surface.