レイトレ合宿6 参加記

要約

  • レイトレ合宿6 に参加した
  • めちゃくちゃ面白かった
  • アセットは適当に作っても美しくならない

はじめに

9/1(土)〜2(日)にかけて、レイトレ合宿6 に参加してきました。最終的に、僕はこんな絵を書いて、 16 / 19 位でした。

f:id:xyz600:20180903221808p:plain

スライド

speakerdeck.com

コード：https://bitbucket.org/xyz600600/xyz_renderer/src/v0.3/

コードは Rust で書かれていますが、初心者なのであんまり Rust っぽいコードとして参考になるかはわかりません… (一部 unsafe に const ptr の dereference とかやっている)(解決方法はわからず)

（当然）上位の方々に比べるとイケてる絵は出せなかったのですが、来年やりたいことを忘れないように、ブログにまとめることにしました。来年は僕もイケてる絵を出力してみせるぞ！！

本番前と本番とで、やったこと思ったことを中心にざっくり書いていこうと思います。
全部書く時間がなかったので、部分的に結構抜けてますが悪しからず。

本番前

5月

理屈を理解した上でレンダラを書いたことなかったので、今回の合宿の目標をあれこれ考えていた。最終的には

  1. オブジェクトをたくさん配置する
  2. 高速化を頑張る
  3. 理論を理解する
  4. アセットを自分で作ってみる

とかかなーと思っていた。この時は、適当にアセットを作ってもパストレだしきれいな絵が出るだろうくらいに思ってたので、アセットを考えるのは完全に後回しにしていた。そんなこと全くなかったんだけどね。

また、どうせなら新しい言語を習得したいと思って、Rust で書くことにした。そのため、5月は Rust の勉強をしつつ、Ray Tracing in One Weekend を読み進めていた。

6月

仕事が忙しい。レイトレ業はお休み。

7月

あれ、何もやってないけど残り2ヶ月しかないぞ…??
という訳で、焦り始めて割とここから頑張った。

色んな資料を見ながらレンダリング方程式の理解に挫折していたが、

www.slideshare.net

を見て疑問点が氷解し、念願のレンダリング方程式を会得した。@Shocker_0x15 さんの記事は割と最後までずっとお世話になっていた。

設計で悩んでいたこともあって、月末あたりでやっとコーネルボックスが動き始めたが、並列化をしようと思ったらライフタイム周りでたくさんコンパイラに怒られるようになり、厳しい気持ちになった。

あと、すっかり忘れてたけどアドベントカレンダーのネタを考えないと明らかにやばいので、月末あたりで書く内容をやっと決めた。結局、こんな感じのものを書いた。

xyz600.hatenablog.com

特に、Frustum Bounds とかめっちゃカッコイイと思ったので実装したかったけど、時間的に無理だった。残念。とはいえ、当日に数人から「アドベントカレンダー書いた人」という認知をされてよかったなぁと思ったので、次は実際に実装する技術を調べる感じで、積極的に書いていきたい。

途中でICFPC に出場していたり、その反動で3日位体調崩してたりしてた。

8月

BVH の実装とobj / mtl ファイルのローダが8月序盤で書き終わり、そろそろアセットを決めようと悩んでいたところ、交通渋滞のニュースを見て「車たくさん描画すれば、何かかっこよくね？？」と思ってこれに決めた。そんなこと(ry

途中アメリカ出張が入り、時差ボケに苦しみながら書いたコードのあらゆる所にバグを埋め込んでいて、厳しい気持ちになった。

並列化の方法が全くわからなかった最中、プログラミング Rust が届いたことで解決した。rayon すごい。 またこの頃から「Rust PathTracing」でぐぐるようになり、Rust で パストレしてる先人の @gam0022さんの存在を知る。なぜもっと前からぐぐらなかったのか。

なんとなく道路っぽい雰囲気の何かを作り、車を並べてレンダリングしてみて、あまりのリアリティのなさに絶望した。思わず2度見して、3回くらい描画し直した。とはいえ、おそらく今年はこれ以上出来ることもないから、ノイズを出来る限り減らす方針で頑張ろうと決意した。

まずは強そうだし双方向パストレでも実装するか？？と思って理屈を理解して頑張って実装していたけど、カメラパスで考慮した画素位置と別の画素位置にライトパスが飛び込むケース（伝われ）を完全に見落としていて、並列化の戦略と相まって実装困難になる。という訳で、諦めて合宿が終わってから実装することにした。

とはいえ、単純なパストレではノイズが全く取れず、 Next Event Estimation とか MIS を理解した上で実装したくて色々調べたり考えたりを繰り返していたのだけど、

rayspace.xyz computergraphics.stackexchange.com

あたりを見て割ときちんと理解できた。積分形式のままで考えることで、 MIS も割とちゃんと理解できた、はず…

よく考えたら、リアリティがない理由の1つは車も色も全部同じだからだよなぁと思って、せめて色だけでも変えることにした。適当に車体の色を表現するmtl ファイルの箇所を特定して、車体を6色の中からランダムに割り振ったり、車の位置をランダムに移動させたりしてごまかした。

このままフィニッシュできるかと思いきや、本番環境で動かない旨の通知を終了5時間前に受け取り、めっちゃ焦った。動的ライブラリが見つからないことが原因らしく、ここの一番最後の方法で --target=x86_64-unknown-linux-musl をつけてbuild したらOKだった。実行速度が15% 位落ちたけど、動いて本当に良かった…

こういうところは新しめの言語の方が強そうな気がしたけど、他のネイティブコードを吐く言語はどうなんだろうか。

本番

初日

CEDEC の話で盛り上がると過去の記事に書いてあったので、当日の資料 を見て意識を高める。なるほどわからん（ベイクが何だか知らなかったため）けど発表聞いたら絶対楽しかったんだろうなぁ。

到着するなり温泉に向かい、道中で色々話しながら親交を深めた。普段そんなにCGについて話す訳じゃないので、新鮮な話題ばっかりで楽しかった。途中、@gam0022 さんとお会い出来たので、Rust めっちゃ大変だったと伝えたら分かってもらえて嬉しかった。

特別イベント楽しみにしてたら、いきなり検定が始まるわ、三葉レイの応援メッセージが届くわで、かなり笑った。企画力高いなぁというのもそうだけど、これめっちゃ準備大変では… 運営の方々凄すぎる。 @ZinTwitt さんと @ishiyama_ さんのセミナーも普段聞けない話で面白かったんだけど、発表直前で自分のバイナリが果たして動いているのかが気になり始め、集中できなかった。ぐぬぬ…

いよいよ発表会が始まったが、みんなめっちゃきれいな絵を次々に出しててめっちゃ焦った。自分でモデリングしている人もいるし、ただただ凄いなぁという感じ。僕のレンダラも無事動作したとわかってホッとしながら発表した。初めてにしては色々やってて凄いね〜 と@redqueenrenderさんに言ってもらえ、めっちゃ嬉しかった。発表会の後はご飯食べたり花火したりでワイワイしてた。

発表会後、色んな人に聞いてみると、Houdini や blender を使って1〜2日使ってモデル作ったぜって人がそれなりにいて、僕もすごく使ってみたくなった。自作モデルどう考えてもカッコイイんだよなぁ。僕も作れるようになりたくなった。

旅館の部屋で、@q_cinnamonさんにBCDというデノイザを詳しく教えてもらった。そもそもパストレの絵をデノイズする発想がなかったし、理論的にも面白いよと言って下さったので、落ち着いたら論文読むぞ。

絵に得点をつけるの凄い難しいよなぁと思いながら、寝る前までにみんなの絵に得点をつけた。みんなめっちゃきれいな絵なんだけど、どれか1つと言われたら @ushiostarfish さんの布が最高に好きだったなぁ。

2日目

いよいよ結果発表だったけど、流石に順当な順位だった。商品貰えなかったなーと思いきや、プレゼントが1個増えてじゃんけんで勝ったので、PS本体とレイトレ教材をもらった。翌日、きちんと教材をやりきって、無事にレイトレを完全に理解した。hardは無理ゲー。

船の出発まで時間があったので、海で飛び込みして遊んでた。天気が荒れたり晴れたりを繰り返してて、自分の荷物が危うく水没するところだった。次から島に行くときはゴミ袋を持っていくべきなのかも。

謎の力で@shuto_fmsさんと帰りの船の席が隣だったので、カッコイイ絵に関して色々話した。それまでは物理的に（ある程度）正しい絵が簡単に作れるってすげぇって思ってたのだけど、単純にきれいな絵が出せるのは楽しいよなぁという気持ちが強くなった。僕も「今回の作品は〇〇をこだわってみた。めっちゃカッコイイでしょ??」みたいなコメントが言えるようになりたい。

所感

  • 理論の勉強をきちんとしてよかった
    • 一部でいいから詳しい人の言ってることがわかると、めちゃくちゃ面白い
  • 今回の合宿に参加して、CGの絵がめっちゃ好きになった。
  • 来年こそはきれいな絵をレンダリング出来るようになりたい。