C4D阿诺德降噪原理及AOV多通道参数抠图

要从渲染中去除噪点，首先要确定噪点的来源。出现噪点的原因包括：采样不足、运动模糊、景深、漫反射、镜面反射、投影、间接镜面反射、透射、SSS、大气体积、其他（高亮杂点、不遵守能量守恒定律的着色器、网络或设置）。

常出现噪点的位置

噪点出现位置	需要调整的采样
Alphat通道	摄像机AA采样
间接漫反射	漫反射采样
直接镜面反射（镜面反射噪点）	灯光采样
直接漫反射（投影噪点）	灯光采样
间接镜面反射	镜面反射采样
折射	折射采样
SSS(直接和间接)	SSS(直接和间接)采样
体积	体积采样(灯光中也存在)

AOV降噪

运动模糊/景深噪点——检查Alpha AOV

运动模糊噪点出现在移动几何体的轨迹中，而景深噪点则出现在焦点外的区域中。通过观察 Alpha 通道，看看是否存在噪点，可以确认二者。

运动模糊和景深噪点是由于摄影机光线不足而导致的，因此只能通过增加摄影机 (AA) 采样数来解决。实际摄影机 (AA) 采样数是这一数字的平方。如果摄影机 (AA) 采样数为 4，则投射的光线数为 16。且增加摄影机 (AA) 采样数也会增加其他采样数，所以要减少这些采样数予以补偿。增加摄影机 (AA) 采样数会对渲染时间产生显著的影响。如果运动模糊或景深不是问题所在，则在修复其他噪点类型时应最后考虑摄影机 (AA) 采样数。

间接漫反射噪点——检查漫射AOV

间接漫反射噪点是最常见的噪点类型之一。确认是否为此类噪点最简单的方法是检查间接漫反射AOV。另一种方法是将漫反射采样数设置为 0，这会禁用间接漫反射。如果噪点消失，则表示噪点是由间接漫反射造成的。当漫反射采样数大于 0 时，与漫反射曲面相交的摄影机光线会发射间接漫反射光线。这些光线在半球形扩散范围内沿着随机方向发射。如果光线无法满足环境中的值范围，则会产生噪点。通过增加漫反射采样数即可去除此噪点。

间接镜面反射噪点——检查镜面AOV

当镜面反射的“粗糙度”(Roughness)参数 > 0 时，会出现间接镜面反射噪点。这种情况在球体右下方（而不是左上方）非常明显。要确认这是否是问题的原因，最简单的方法是检查间接镜面反射AOV。另一种方法是将镜面反射采样数设置为 0，这会消除模糊反射。如果噪点消失，则表示噪点是由间接镜面反射造成的。间接镜面反射噪点是由于镜面反射采样数不足造成的。这些采样数控制在计算按镜面反射 BRDF 加权的半球上积分的反射间接辐射时发射的光线数。精确的光线数是此值的平方。增加该值可减少间接镜面反射噪点。

透射噪点——检查透射AOV

在镜面反射粗糙度 > 0 的透明对象的模糊折射中，透射噪点非常明显。要确认这是否是问题的原因，最简单的方法是检查透射 AOV。另一种方法是将透射采样数设置为 0，这会消除模糊折射。如果噪点消失，则表示噪点是由透射造成的。透射噪点是由于透射采样数不足造成的。透射采样数控制用于模拟基于微面的光泽折射求值的采样数。精确的光线数是此值的平方。增加该值可减少使用“透射”(Transmission)的着色器中的噪点。

SSS 噪点——检查SSS AOV

SSS 噪点将出现在使用已启用 SSS 的标准曲面着色器的曲面上。要加以确认，请检查 SSS AOV。通过增加 SSS 采样数可以去除 SSS 噪点。

直接镜面反射/阴影噪点——检查镜面AOV和灯光采样

阴影噪点通常混杂着间接漫反射噪点，特别是对于半径较大的灯光，因为其阴影会更柔和。观察直接漫反射 AOV，看看阴影是否出现噪点。或者，将漫反射采样数和镜面反射采样数设置为 0，这会消除全局照明 (GI)，去除直接照明的贡献。识别直接镜面反射噪点并非易事，因为它可能会被误认为是间接镜面反射噪点。直接镜面反射是灯光本身在曲面上的反射，这应当有助于了解要关注哪些参数，以便根据颜色和强度将其与周围对象的反射区分开来。
直接镜面反射和阴影中的噪点是由于灯光采样数不足造成的。通常，去除直接镜面反射噪点需要少量的采样数，而去除阴影噪点则可能需要更多的采样数。光源的半径越大，阴影就会越柔和，因此去除阴影噪点所需的采样数也就越多。

噪点也可能出现在薄几何体的镜面反射高光上，这些高光使用镜面反射“权重”(Weight)值较大的着色器。增加摄影机 (AA) 采样数有助于将该效果缩小到一个点。但是，即便摄影机 (AA) 采样数较高，也有可能会出现抗锯齿瑕疵。增大镜面反射的“粗糙度”(Roughness)值有助于减少这类噪点。在这些情况下，增加灯光大小并降低灯光强度也会有所帮助。

在某些情况下，将“镜面反射微面分布”(Specular Microfacet Distribution)更改为“GGX”可能也有助于减少这些瑕疵。

大气体积噪点——检查体积、灯光采样

大气体积噪点会出现在一束光的阴影区域中。该噪点是由于大气体积着色器中的采样数不足造成的。采样根据体积密度进行分布。更多采样可以优化解决方案的质量。

高亮杂点

高亮杂点（明亮的“尖峰型”噪点）通常是由强光在闪耀的低粗糙度光泽曲面上反射而生成的。通常，一个最终像素颜色会有数百个采样参与其中。如果其中一个采样是值较高的镜面反射光线（来自于强光的反射），那么将会有许多具有较低值的采样和一个具有异常高值（达数千）的采样。这一采样会使整个像素变为白色（“高亮杂点”）。

灯光衰退过滤器

从非常明亮的聚光区提供的间接漫反射照明也可能会导致高亮杂点，尤其是当光源非常接近（甚至接触）邻近几何体（如灯箱或灯罩）时。灯光中的平方反比衰退会使那些邻近曲面极其明亮。解决方法是添加近距开始值非常低的灯光衰退过滤器，从而避免采样过分接近灯光。同样，这应谨慎使用。

其他注意事项：

噪点可能来自渲染中不可见的因素（在摄影机的后面）。
不遵守能量守恒定律的着色器、网络或设置可能会导致/加剧噪点。
减少噪点的另一种方法是消除噪因并使用特殊灯光进行虚设。例如，某个仅由反弹光照亮其面部的角色：添加特定的反弹光会明显减少噪点。
如果知道灯光所在的位置，Arnold 可以直接对灯光采样，从而轻松去除噪点。但是，如果没有将某些明亮的“带方向性的”面片标记为可对场景照明产生显著影响的灯光，将会产生问题。

降噪方法及原理

噪点大多是由于采样不足而导致的，但增加错误光线的采样不但会延长渲染时间，而且对去除噪点毫无作用。如果必须增加摄影机AA采样数才能去除景深噪点，为了方便管理渲染时间，必须降低其他设置。但是，如果景深或运动模糊不是关注的重点，则增加摄影机AA采样数可以修复其他类型的所有噪点，但是也会因不必要的光线而延长渲染时间。

摄像机AA采样会影响其它采样值。因此通过设置AOV后，应首先将摄像机AA采样设置为1，其余采样设置为0，如下：

接着通过设置并渲染AOV，调整不同的采样值达到消除噪点的效果。如对上文中不同通道的单独调整消除图片中对应通道的噪点。如当采样设置为如下数值时除景深、运动模糊的地方外，图片噪点消除的比较干净。

此时需要记录对应采样参数下的最大值如：Diffuse Samples : 225 (max : 227)、Specular Samples : 49 (max : 51)、Transmission Samples: 81 (max : 83)、Total (no lights) : 356 (max : 362)。然后调整摄像机AA采样，因摄像机AA采样会对其它采样最大值产生影响，所以调整摄像机AA到合适数值后。需调整其它采样值与刚刚最大值接近。如当摄像机AA采样设置为4后，其它采样值均需要调整接近刚刚记录的最大采样值。