最新版USD流程在Vray上的运用解析

Vray前些日子更新了Maya版的，SketchUp版本等，连续更新好几个软件的。先简单说说Maya版的Update 2版功能，然后再讲讲这次主要更新USD流程在Vray上的运用。

Maya版Vray Update2新功能

11 月 12 日更新的Maya版本，更新扩展了对USD的支持，添加了渲染USD灯光的选项，并将V-Ray灯光导出为USD。

新功能包括V-Ray Decal，这是在3ds Max版本中首次引入的新系统，用于将纹理投射到场景中的表面上，而无需为网格设置或修改UV。用户可以通过使用视口Gizmo调整贴花纹理的位置、大小和角度来控制纹理出现在场景中的位置；并且可以有选择地从纹理投射中排除场景中的物体。

其他更改包括在 V-Ray 帧缓存内编辑渲染图像时的新锐化/模糊控制，以及对 V-Ray Dirt、VRayNextHairMtl 头发材质和 V-Ray Curvature 纹理的改进。

为什么Chaos开始这么注重USD的支持呢？大厂软件都跟进了啊，此外就是USD格式的友好之处。USD可以在平台和人员之间共享模型、场景和动画数据变得更容易。还允许多个制作者同时制作修改同一个项目。

可是，可但是USD总提，到底USD到底是个什么东西？其实他的全称是Universal Scene Description，是由皮克斯开发出来的，是一种开源交换格式。为的是支持任何类型的三维场景和动画数据，可在各种3D软件里进行编辑、整合工具和管线软件之间进行无缝的传输这些数据。

除了互操作性，USD还支持非破坏性迭代和新的装配工作流程场景。USD还允许渲染器将数据附加到场景描述，以便着色器、材质、灯光、相机和环境的定义和指定保留在USD文件中。

但是理想很丰满，现实很骨感。小伙伴们经常使用软件都懂，你Max制作的模型，贴图，材质，动画等等，想无缝导入到Maya或者C4D里接着编辑，简直太难了。虽然USD的能力相当可以，但是也得需要各个软件开发大厂们都支持才可以。这需要每个软件开发者都要对USD格式重新开渠道有针对性的开发。

有人会说不是有OBJ、FBX和Alembic么？对，但你们在使用过程中感觉方便么？导出时不是丢了动画，就是丢了材质要么模型畸形。这几种格式只存储原始场景的一小部分数据信息，并且他们都不支持任何渲染信息。

但，随着管线在公司内部和公司与公司之间数据转换的巨大需求，软件开发商们也发现了，自己在任何项目中都不能胜任全部工作，所以大家都开始支持USD格式。最开始支持USD的是Houdini，后来Maya，UE等纷纷加入其中。但都针对其自己的本体的数据，比如模型，材质等等，然并卵渲染器的信息依然没有得到解决。

那，各个软件大厂都支持了，Chaos一看，这不行，我得赶紧跟上。特别是Omniverse在USD上的大力运用，更激起了Vray的斗志。所以这一波更新添加到了每个软件中的V-Ray渲染器中，目前Maya的V-Ray 5和Houdini的V-Ray 5都可以找到USD模块。



那现在就可以这样操作了，一人在Maya中处理动画，而另一个可以在Houdini中处理特效模拟，然后用Vray在任一软件中渲染输出序列。也支持数据往返：可以在Maya中创建资产，将其带到Houdini进行模拟，然后带回Maya进行渲染。



USD还有个最大的优势是，对其进行的任何编辑都是非破坏性的，修改的数据是以增量编辑的形式存储在原始数据的基础上。

上面的视频中，USD使用高级分层系统，允许用户编辑、替换或调整场景中任何物体的可见性，此外还提供了调整灯光的单个参数甚至整个着色网络。

USD格式可以扩展以支持管线中所需的任何类型的数据。使用V-Ray，可以仅存储与V-Ray功能相关的选项，例如圆顶灯的“自适应采样”切换。当然了材质、纹理、渲染设置等也是可以滴。

USD超越了在应用程序之间共享场景数据的范围，它支持分层。使用USD分层，每个层都会引入某些“编辑”或覆盖，这些“编辑”或覆盖会影响原始内容，同时仅承载增量更改的权重。

V-Ray和USD

渲染器支持USD的一般方法有两种：使用USD程序和通过Hydra委托。

USD过程意味着渲染器设计了自己处理USD编码数据的方法，能够加载并使用它渲染帧。

另一方面，Hydra是一个渲染框架，它将数据从DCC的场景图传递到渲染器。Hydra充当USD的交互式渲染模式。拥有Hydra支持并不自动意味着USD支持，反之亦然，因为每种方法都需要自行开发。

V-Ray添加了这两种方法，在最新的更新中，Hydra和USD在最有意义的地方实现。SideFX在Solaris环境中完全支持Hydra，这就是为什么Houdini版本的V-Ray实现对Hydra的支持最有意义。Maya版本V-Ray添加了一个USD程序，用于加载和渲染USD数据。这两个应用程序都可以导出到USD，并且特定于V-Ray的数据也可以附加到导出。虽然Maya也支持Hydra，但在准备实现Hydra支持之前，需要一个成熟的过程。最后，3ds Max中提供了最新更新的V-Ray USD程序。

Maya中带USD的V-Ray流程完全是新的Mayaud支持所固有的。事实上，所需的只是利用Maya 2022中的MayaUSD加载USD文件并使用V-Ray 5进行渲染。

过Maya的“文件>导出”菜单将Vray数据导出到USD，文件类型设置为“USD导出”。Maya会将场景数据写入USD，在加载V-Ray的时候，同时包括V-Ray灯光。将Vray着色器编码为导出只需从材质下拉菜单中选择“V-Ray Material Exporter”：



Maya版V-Ray 5可将V-Ray着色器（材质和纹理）导出为USD、V-Ray灯光和置换，并将位图连接到着色组的置换参数。未来的更新将扩展导出到更多数据类型，例如V-Ray毛发、VraySubition等等。

Maya版Vray目前都支持哪些USD数据

■支持运动模糊的静态、变换和变形网格

■以USD文件编码的Vray着色器和材质、VRayDisplacement和VraySubsection（例如，来自Houdini）

■usdPreviewSurface材质（来自其他渲染器）

■在USD文件中编码的VRay灯光和USD灯光类型

■在内存中使用V-Ray渲染USD编辑，而不将其保存到磁盘

■使用V-Ray 5单机版脱机渲染.usd文件，使用从V-Ray导出的.vrscene文件

Max版Vray中的USD

最新的V-Ray 5 Update2的3ds Max版也支持USD了。它是通过VraySecene对象中加载USD文件来使用V-Ray USD程序。从这个意义上说，Max版和Maya版Vray现在在功能上应该是相同的。

Houdini版Vray中的USD

Houdini的V-Ray附带的Hydra代理既可以作为Houdini的Solaris视口的交互式渲染代理，也可以作为通过Houdini的外壳可执行文件进行最终批渲染的独立工具。

随着针对Houdini的V-Ray 5的最新更新，大多数V-Ray功能已作为补充V-Ray选项（如灯光、渲染设置、渲染几何体设置）以本机方式集成到了Solaris中。材质上下文中可用的标准Vray着色节点也已在材质库LOP中的“/stage”中公开。支持的特性列表中最近添加的是通过“Render Var”LOP的AOV。几何体、粒子、毛发和体积的渲染已可行，可通过“Scene Import”LOP的原始数据和从硬盘上的USD文件引用。

一些定制的Vray程序，如环境雾效和Vray代理，也即将推出。

官方计划将Hydra delegate作为一个独立的工具用于最终渲染，方法是提供一个预编译的USD库，分别保存用于预览和批渲染的USD View和USD Record应用程序。