着色器节点
Cycles 在编译和运行时都应用了大量着色器节点优化。利用它们可以设计复杂的 “超级材质” 风格的节点组,这些节点组为未使用的功能带来最少的渲染时间开销。
节点优化
作为准备节点着色器执行的第一步,Cycles展开全部的节点组,就像使用取消组工具,丢弃UI 只剩像框架和重新路由节点的特性。
此后,应用一些明显的变换。比如,它可以(这个列表不是详尽的):
替代下面的节点为它们评估的恒定结果,如果所有的它们的输入是确定不变的:
RGB、值、混合 RGB、运算、矢量运算、去色、伽玛、亮度对比度、反色、分离/合并 RGB/XYZ/HSV、黑体、RGB 曲线、矢量曲线、颜色渐变。
探测混合 RGB,数学和向量数学节点,这些变得没操作(没有夹具)或者作为与一个已知的常数0或1输入进行加、减、乘、除或内/外积的结果是0,并替代合适的输入链接或常数结果。
当用适当的输入值或链接替换,因子已知是0或1时,消除混合RGB混合(没有夹具)和混合材质节点。
消除无操作混合RGB(除了颜色加深,颜色减淡,变亮,或启用钳制),反转,RGB曲线和具有已知0系数的矢量曲线节点。
消除发射和不发射任何光的背景材质节点,和一个或两个输入参数缺失的情况下添加材质节点。
消除 隆起 的恒定高度输入,使用其法线输入或几何法线代替。这对于实现节点组输入很有用,这些节点组在做数学运算之前通过无操作的凹凸路由来默认为法向。
Replace Attribute nodes of the View Layer type with the evaluated attribute value (it is constant within the whole Render Layer).
组合有相同输入的相同节点的多个拷贝成一个实例。
最终,最终没有直接或间接连接到输出节点的节点将被删除。
运行时优化
当执行着色器时,一个特殊的优化被用于混合着色器节点。如果系数评估是 0 或 1,任何只有通过混合的未使用分支才可达的节点不被评估。
这可以大大降低在一个着色器中将多个材质与用作开关的颜色属性、纹理或其他输入组合在一起的性能成本。
开放式着色语言
如果选择开放式着色语言作为渲染后端,节点着色器会被翻译成 OSL 代码,然后由 OSL 运行时进行编译和执行。在此过程中,OSL 会在编译时和运行时应用大量的优化功能。
开放式着色语言可以优化脚本节点,如果它们的输出未使用或不变的,即使它们的 OSL 着色器有令人困惑的调试追踪和消息传递的副作用。因此用 setmessage
和 getmessage
的消息传递一般不应该用作在图中向前传递消息;准确地讲,通过插口 (sockets)传递消息更好。