VRayFastSSS2, öncelikle deri, mermer vb. gibi yarı saydam malzemeleri işlemek için tasarlanmış bir materyaldir. Uygulama, Jensen ve diğerleri tarafından ilk olarak tanıtılan BSSRDF konseptine dayanmaktadır ( aşağıdaki referanslara bakınız). Fiziksel dünyada gözlemlenen yüzey altı saçılma etkisinin bir yaklaşık modelidir ve aynı zamanda pratikte kullanılabilecek kadar hızlıdır.
VRayFastSSS2, VRayBlendMtl malzemesine ihtiyaç duymadan doğrudan kullanılabilen, dağınık ve yansıtıcı bileşenlere sahip eksiksiz bir malzemedir . Daha açık ifadeyle, malzeme üç katmandan oluşur: yansıtıcı bir katman, dağınık bir katman ve yüzey altı saçılma katmanı.
Genel Parametreler #
Ön Ayar – Mevcut önceden ayarlanmış malzemelerden birini belirtir. Bunlar doğrudan kullanılabilir veya özel malzemeler oluşturmak için başlangıç noktası olarak kullanılabilir. Ön ayarların çoğu , Jensen ve diğerleri tarafından [ VRayFastSSS2#3 ] ‘te sağlanan ölçülmüş verilere dayanmaktadır . Santimetre cinsinden ölçülen bir dağılım yarıçapı değeriyle birlikte gelirler, bu nedenle sahnenizin ölçeğine bağlı olarak Ölçek değerinin ayarlanması gerekebilir.
Ölçek – Saçılma yarıçapını çarparak saçılma derinliğini kontrol eder. Bu, sahneniz ölçekli olarak modellenmediğinde faydalı olabilir. Varsayılan değer olan 1, Saçılma yarıçapının olduğu gibi kullanıldığı anlamına gelir. Örneğin, 1:10 ölçekli bir modeli işlemek için ölçeği 0,10 olarak ayarlayın. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Saçılma Yarıçapı ve Ölçek örneğine bakın .
IOR – Malzemenin kırılma indisini belirtir. Cilt gibi su bazlı malzemelerin çoğunun IOR değeri yaklaşık 1,3’tür.
Örnek: Dağılım Yarıçapı ve Ölçeği #
Bu örnek, Dağılım yarıçapı ve Ölçek parametrelerinin etkisini göstermektedir. Bunları artırmanın, iç (Dağılım katsayısı) renginin daha belirgin hale gelmesini ve daha yumuşak bir görünüm elde edilmesini nasıl sağladığına dikkat edin.
Saçılma yarıçapı = 2 cm, Ölçek = 1
Saçılma yarıçapı = 4 cm, Ölçek = 1
Saçılma yarıçapı = 8 cm, Ölçek = 1
Saçılma yarıçapı = 8 cm, Ölçek = 2
Yaygın ve yüzey altı saçılma katmanları #
Genel renk – Malzemenin genel renk tonunu kontrol eder. Bu renk, hem dağınık hem de yüzey altı bileşenleri için bir filtre görevi görür. Etkisi bir renk tonudur; saf beyaz ise nötr anlamına gelir ve renk tonu eklemez.
Dağılım rengi – Malzemenin dağılım gösteren kısmının rengini belirtir. Etki gösterebilmesi için Dağılım miktarı 0’dan büyük olmalıdır.
Dağılım miktarı – Dağılım ve yüzey altı katmanları arasında harmanlama yaparak malzemenin dağılım bileşeninin gücünü kontrol eder. 0 olarak ayarlandığında, malzeme dağılım bileşenini kullanmaz. 1.0 olarak ayarlandığında, malzeme yüzey altı dağılımı göstermez. Aradaki değerler, daha büyük Dağılım yarıçapı değerleri kullanıldığında iç kısımda SSS etkisini korurken yüzeyi “sertleştirmek” için kullanılabilir. Dağılım miktarındaki bir doku, yüzeyde toz veya boyayı simüle etmek için SSS katmanları için bir maske olarak kullanılabilir.
Renk modu – Yüzey altı saçılma etkisini kontrol etmek için hangi yöntemin kullanılacağını belirlemenizi sağlar.
Yüzey Altı Rengi + Dağılım Yarıçapı – Bu mod, genel bir Yüzey Altı rengi ve ölçeklendirilmiş Dağılım yarıçapından daha ince olan nesnelerin arkadan aydınlatılmış kısımlarında görünür hale gelen bir İç Dağılım rengi kullanır . Nispeten opak malzemeler için uygundur ve Tekli Dağılım Basit veya Işın İzlemeli (Katı) olarak ayarlandığında en iyi sonucu verir . Önceden ayarlanmış malzemeler bu modda çalışmak üzere tasarlanmıştır: deri, mermer, patates vb. Dağılım Katsayısı + Sis Rengi – Bu mod , dış dağılım katmanı rengini ve saydamlığını tanımlamak için bir Dağılım katsayısı ve ilgili iç değerler için bir Sis rengi kullanır. Her iki bileşen için saydamlık, ölçeklendirilmiş Dağılım yarıçapı ile çarpılır . Bu mod, VRayMtl’deki gibi SSS bileşenlerinin kontrolüne olanak tanır. Meyve suyu veya buz gibi yarı saydam veya kırıcı malzemeler için tasarlanmıştır ve Tekli Dağılım Işın İzlemeli (Katı) veya Işın İzlemeli (Kırıcı) olarak ayarlandığında en iyi sonucu verir .
Yüzey altı rengi – Malzemenin yüzey altı katmanının genel rengini belirtir. Yüzey altı rengi değerinin Genel renk ile filtrelendiğini/çarpıldığını ve her ikisinin de Dağılım rengini filtrelediğini unutmayın . Daha fazla bilgi için aşağıdaki Yüzey Altı Rengi örneğine bakın .
Saçılma rengi – Nesnelerin ince, arkadan aydınlatılmış kısımlarında görünen malzemenin iç saçılma rengini belirtir. Ayrıca saçılma derinliğini de etkiler: daha parlak renkler malzemenin daha fazla ışık saçmasına ve yarı saydam görünmesine neden olur; daha koyu renkler ise daha yaygın bir görünümle sonuçlanır. Saçılma rengi, nihai sonucu elde etmek için hem Yüzey Altı rengi hem de Genel renk ile filtrelenir/çarpılır. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Saçılma Rengi örneğine bakın.
Dağılım katsayısı – Malzemenin yüzey altı katmanının dış rengini belirler ve ayrıca dış saydamlığını da etkiler. Daha parlak renkler malzemenin buzlu ve daha az şeffaf görünmesine neden olurken, daha koyu renkler daha net bir etki yaratır. Dağılım katsayısı renk değerinin Genel renk ile filtrelendiğini/çarpıldığını unutmayın . Renk Modu Dağılım katsayısı ve sis rengi olduğunda kullanılabilir . Daha fazla bilgi için aşağıdaki Dağılım Katsayısı örneğine bakın.
Sis rengi – Nesnenin iç veya arkadan aydınlatılmış rengini belirtir ve iç saydamlığını etkiler. Daha parlak renkler, malzemenin daha fazla ışık saçmasına ve daha saydam görünmesine neden olur; daha koyu renkler ise daha dağınık bir görünüm sağlar. Sis rengi, nihai sonucu elde etmek için hem Dağılım katsayısı hem de Genel renk ile filtrelenir/çarpılır. Renk Modu Dağılım katsayısı ve sis rengi olduğunda kullanılabilir. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Sis Rengi örneğine bakın.
Saçılma yarıçapı – Her iki renk modu için de malzemenin içindeki saçılan ışığın derinliğini kontrol eder. Daha küçük değerler, malzemenin daha sığ bir saçılan ışık katmanına sahip olmasına ve daha dağınık görünmesine neden olur. Daha yüksek değerler, malzemenin ışığı saçtığı daha derin bir katman tanımlar ve daha saydam görünmesini sağlar. Saçılma yarıçapı değerinin, 3ds Max’in geçerli çalışma biriminden bağımsız olarak her zaman santimetre (cm) cinsinden belirtildiğini ve etkili saçılma derinliğini hesaplamak için Ölçek ile çarpıldığını unutmayın. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Saçılma Yarıçapı ve Ölçek örneğine bakın .
Faz fonksiyonu – Malzemenin içinde ışığın genel olarak nasıl saçıldığını belirleyen -1,0 ile 1,0 arasında bir değer belirtir. Etkisi, bir yüzeyden yansıyan dağınık ve parlak yansımalar arasındaki farka benzetilebilir. Ancak faz fonksiyonu, bir hacmin yansımasını ve geçirgenliğini kontrol eder. 0,0 değeri, ışığın tüm yönlerde eşit olarak saçıldığı anlamına gelir (izotropik saçılma). Pozitif değerler, ışığın ağırlıklı olarak ileriye doğru saçıldığı anlamına gelir. Negatif değerler, ışığın çoğunlukla geriye doğru saçıldığı anlamına gelir. Bu, aydınlatma yönüne bağlı olarak, iki SSS rengi arasındaki karışımda değişikliklere yol açar: birini veya diğerini güçlendirir. Çoğu su bazlı malzeme (örneğin deri, süt) güçlü ileriye doğru saçılma gösterirken, mermer gibi sert malzemeler geriye doğru saçılma gösterir. Daha fazla bilgi için, aşağıdaki Faz Fonksiyonu örneğine veya Faz Fonksiyonu: Işık Kaynağı örneğine bakın .
Örnek: Yüzey Altı Rengi #
Bu örnek ve bir sonraki örnek, Dağılım rengi ve Yüzey Altı rengi parametrelerinin etkisini ve aralarındaki ilişkiyi göstermektedir . Yüzey Altı renginin değiştirilmesinin malzemenin genel görünümünü nasıl değiştirdiğine, Dağılım renginin değiştirilmesinin ise yalnızca iç dağılım bileşenini nasıl değiştirdiğine dikkat edin.
Dağıtma rengi bej olarak ayarlanmıştır.
Yüzey Altı Rengi = Bej
Yüzey Altı Rengi = Kırmızı
Yüzey Altı Rengi = Mavi
Yüzey Altı Rengi = Yeşil
Dağıtma Rengi = Bej
Dağılım Rengi = Kırmızı
Dağılım Rengi = Mavi
Dağılım Rengi = Yeşil
Örnek: Dağılım Katsayısı #
Bu örnek, Dağılım Modu Dağılım Katsayısı ve Sis Rengi olarak ayarlandığında Dağılım Katsayısı ve Sis rengi parametrelerinin etkisini ve aralarındaki ilişkiyi göstermektedir . Tüm görüntüler için Sis rengi beyaz olarak ayarlanmıştır .
Dağılım Katsayısı = Beyaz
Dağılım Katsayısı = Yeşil
Dağılım Katsayısı = Sarı
Dağılım Katsayısı = Kırmızı
Örnek: Sis Rengi #
Bu örnek, Sis Rengi’nin Dağılım Katsayısı rengiyle nasıl birlikte çalıştığını göstermektedir. Tüm görüntülerde Dağılım Katsayısı rengi beyazdır.
Sis Rengi = Beyaz
Sis Rengi = Turuncu
Sis Rengi = Yeşil
Sis Rengi = Sarı
Örnek: Faz Fonksiyonu #
Bu örnek, Faz fonksiyonu parametresinin etkisini göstermektedir. Bu parametre, bir yüzeydeki dağınık yansıma ile parlak yansıma arasındaki farka benzetilebilir. Ancak, bir hacmin yansıtma ve geçirgenliğini kontrol eder. Etkisi oldukça incedir ve esas olarak malzemenin tekil saçılma bileşeniyle ilgilidir.
Faz fonksiyonu = -1,0 (Geriye Doğru Saçılma)
Faz fonksiyonu = 0,0 (İzotropik Saçılma)
Faz fonksiyonu = 1,0 (İleri Saçılma)
Faz fonksiyonu = -0,5 (Geriye Doğru Saçılma)
Faz fonksiyonu = 0 (İzotropik Saçılma)
Faz fonksiyonu = 0,5 (İleri Saçılma)
Kırmızı ok, hacimden geçen bir ışık ışınını temsil eder; siyah oklar ise ışının olası saçılma yönlerini temsil eder.
Örnek: Faz Fonksiyonu: Işık Kaynağı #
Bu örnek , hacim içinde bir ışık kaynağı olduğunda Faz fonksiyonu parametresinin etkisini göstermektedir . Kullanılan malzeme Renk modu: Saçılma katsayısı ve sis rengi , geniş Saçılma yarıçapı ve Tekli saçılma: Işın izlemeli (Kırılma) seçeneklerini kullanmaktadır .
Faz fonksiyonu = -0.9
Faz fonksiyonu = 0.0
Faz fonksiyonu = 0,7
Yansıma Katmanı Parametreleri #
Yansıma rengi – Malzemenin yansıma rengini belirler.
Yansıma miktarı – Malzemenin yansıma miktarını belirler. Malzemenin IOR değerine bağlı olarak yansıma bileşenine otomatik bir Fresnel düşüşü uygulandığını unutmayın .
Yansıma parlaklığı – Parlaklığı (vurguların şeklini) belirler. 1.0 değeri keskin yansımalar üretirken, daha düşük değerler daha bulanık yansımalar ve vurgular üretir.
Yansımaları izle – Parlak yansımaların hesaplanmasını sağlar. Kapalıyken yalnızca parlak noktalar hesaplanır.
Yansıma derinliği – Malzemenin yansıma sayısı.
Seçenekler #
Tekli saçılma – Tekli saçılma bileşeninin nasıl hesaplanacağını kontrol eder.
Yok – Tek bir saçılma bileşeni hesaplanmaz.
Basit – Tek saçılma bileşeni yüzey aydınlatmasından yaklaşık olarak hesaplanır. Bu seçenek hızlıdır ve ışık penetrasyonunun normalde sınırlı olduğu cilt gibi nispeten opak malzemeler için kullanışlıdır.
Işın izlemeli (katı) – Tek saçılma bileşeni, nesnenin içindeki hacim örneklenerek doğru bir şekilde hesaplanır. Sadece hacim ışın izlemeye tabi tutulur; nesnenin diğer tarafındaki kırılma ışınları izlenmez. Bu, mermer veya süt gibi daha belirgin yüzey altı saçılma etkisine sahip ve aynı zamanda nispeten opak olan malzemeler için kullanışlıdır.
Işın izlemeli (kırılma) – Işın izlemeli (katı) moduna benzer , ancak kırılma ışınları da izlenir. Bu seçenek, su veya cam gibi daha belirgin yüzey altı saçılma etkisine sahip şeffaf malzemeler için kullanışlıdır. Bu modda, malzeme aynı zamanda şeffaf gölgeler de oluşturur.
Kırılma derinliği – Tekli saçılma parametresi Işın izlemeli (kırılma) moduna ayarlandığında kırılma ışınlarının derinliğini belirler .
Küresel Aydınlatma Dağılımı (Scatter GI) – Malzemenin küresel aydınlatmayı doğru bir şekilde dağıtıp dağıtmadığını kontrol eder. Devre dışı bırakıldığında, küresel aydınlatma, yüzey altı dağılımının üzerine basit bir difüz yaklaşım kullanılarak hesaplanır. Etkinleştirildiğinde, küresel aydınlatma, çoklu dağılım için yüzey aydınlatma haritasının bir parçası olarak dahil edilir. Bu, özellikle yüksek saydamlığa sahip malzemeler için daha doğrudur, ancak işleme hızını oldukça yavaşlatabilir.
Kesme eşiği – Yansımaların izlenmediği bir eşik belirtir. V-Ray, yansımaların görüntüye katkısını tahmin etmeye çalışır ve bu eşik değerinin altında ise efekt hesaplanmaz. Bunu 0,0 olarak ayarlamayın, çünkü bazı durumlarda aşırı uzun render sürelerine neden olabilir. Bu parametre, render motoru GPU olarak ayarlandığında kullanılamaz.
VRayFastSSS2 artık her zaman ışın izlemeli çoklu saçılma algoritması kullanılarak işleniyor. Ön geçiş tabanlı ve nesne tabanlı modları kullanımdan kaldırılmıştır.
V-Ray Next 2 güncellemesinden beri, VRayFastSSS2 materyalindeki tekli dağılım Simple bileşeninin doğrudan aydınlatma katkısı VRayLighting render kanalında izole edilmiştir .
V-Ray 3.6 sürümünde, VRayFastSSS2 materyalinin Simple single scatter’ının doğrudan aydınlatma katkısı VRaySSS2 render kanalına yönlendirildi .
Tekli saçılmayı “Yok” olarak ayarlamak , efektin kaybolmasına neden olur.
Örnek: Tekli Saçılma Modu #
Bu örnek, Tekli saçılma modu parametresinin etkisini göstermektedir .
Nispeten opak malzemeler için, farklı Tekli saçılma modları (işleme süreleri hariç) oldukça benzer sonuçlar üretir. Aşağıdaki resim setinde, Saçılma yarıçapı 1,0 cm olarak ayarlanmıştır.
İkinci resim setinde, saçılma yarıçapı 50,0 cm olarak ayarlanmıştır. Bu durumda, malzeme oldukça şeffaftır ve farklı tekli saçılma modları arasındaki fark belirgindir. Ayrıca, ışın izlemeli (kırılma) moddaki şeffaf gölgelere de dikkat edin.
Tekli saçılma = Basit
Tekli saçılma = Işın izleme (katı)
Tekli saçılma = Işın izleme (kırılma)
Tekli saçılma = Basit
Tekli saçılma = Işın izleme (katı)
Tekli saçılma = Işın izleme (kırılma)
Haritalar #
Bu açılır menü, malzemenin çeşitli parametreleri için farklı doku haritalarına ek kontrol sağlar. Bazı haritalar yalnızca burada görüntülenir ve parametreler bölümünden erişilemez.
Kabartma – Kabartma haritasını belirtir.
Opaklık – Opaklık için bir harita belirtir.
Yer Değiştirme – Yer değiştirme için bir harita belirtir.
Notlar
-
Tekli saçılma parametresi için Raytraced (katı) veya Raytraced (kırılma) modunu kullanırken, doğru sonuçlar elde etmek için standart ışıklar için VRayShadows kullanmanız gerekir .
-
VRayFastSSS2 materyali, yüzey altı saçılımını yalnızca son görüntü oluşturma sırasında hesaplar. Diğer GI hesaplama aşamalarında (örneğin ışık önbelleği), materyal dağınık bir materyal olarak hesaplanır.
-
Yukarıda açıklanan nedenlerden dolayı, VRayFastSSS2, ışık önbelleğinin aşamalı yol izleme moduyla dağınık bir görüntü oluşturacaktır.
-
Daha karmaşık yüzey altı saçılma efektleri oluşturmak için VRayBlendMtl materyali kullanarak birden fazla VRayFastSSS2 materyalini katmanlayabilirsiniz. Bu durumda, ışın izlemeli tekli saçılmalar yalnızca temel materyal için hesaplanır, ancak çoklu saçılma, yansımalar vb. her katman için doğru şekilde çalışır.
Referanslar ve Bağlantılar #
VRayFastSSS2 materyalini oluştururken kullanılan bağlantılar ve referansların listesi aşağıdadır.
[1] HC Hege, T. Hollerer ve D. Stalling, Hacimsel İşleme: Matematiksel Modeller ve Algoritmik Yönler Çevrimiçi sürümüne http://www.cs.ucsb.edu/~holl/publications.html adresinden ulaşılabilir. Hacimsel işlemede yer alan temel nicelikleri tanımlar ve hacimsel ve yüzey işleme denklemlerini türetir.
[2] T. Farrell, M. Patterson ve B. Wilson, Doku Optik Özelliklerinin İn Vivo Olarak İnvaziv Olmayan Belirlenmesi İçin Uzamsal Olarak Çözümlenmiş, Kararlı Durumda Dağınık Yansıma için Bir Difüzyon Teorisi Modeli, Med. Phys. 19(4), Temmuz/Ağustos 1992 Yüzey altı saçılımının simülasyonuna difüzyon teorisinin bir uygulamasını tanımlar; Jensen ve diğerleri tarafından kullanılan dipol yaklaşımı için temel formülleri türetir (aşağıya bakınız).
[3] H. Jensen, S. Marschner, M. Levoy ve P. Hanrahan, Yüzey Altı Işık Taşımacılığı için Pratik Bir Model , SIGGRAPH’01: Bilgisayar Grafikleri Bildirileri, s. 511-518 Bu makalenin çevrimiçi versiyonuna http://www-graphics.stanford.edu/papers/bssrdf/
adresinden ulaşılabilir. BSSRDF kavramını tanıtır ve Farrell vd. tarafından türetilen dipol yaklaşımına dayalı olarak yüzey altı saçılımını hesaplamak için pratik bir yöntem tanımlar (yukarıya bakınız).
[4] H. Jensen ve J. Buhler, Yarı Saydam Malzemeler için Hızlı Hiyerarşik İşleme Tekniği , SIGGRAPH’02: Bilgisayar Grafikleri Bildirileri, s. 576-581 Bu makalenin çevrimiçi sürümüne http://graphics.ucsd.edu/~henrik/papers/fast_bssrdf/
adresinden ulaşılabilir (Lütfen bu bağlantının artık geçerli olmadığını unutmayın) İki aşamalı bir yöntemde yüzey aydınlatması ve yüzey altı saçılma etkisinin hesaplamalarının ayrıştırılması fikrini tanıtır; yüzey altı saçılmayı değerlendirmek için hızlı bir hiyerarşik yaklaşım tanımlar ve daha kolay kullanıcı ayarlaması için BSSRDF parametrelerinin yeniden parametrelendirilmesini önerir.
[5] C. Donner ve H. Jensen, Çok Katmanlı Saydam Malzemelerde Işık Yayılımı , SIGGRAPH’05: ACM SIGGRAPH 2005 Bildirileri, s. 1032-1039 Bu makalenin çevrimiçi versiyonuna http://graphics.ucsd.edu/~henrik/papers/layered/
adresinden ulaşılabilir. Jensen ve diğerleri tarafından sunulan orijinal BSSRDF çözüm yönteminin özlü bir açıklamasını sağlar; çok kutuplu yaklaşımı kullanarak modeli çok katmanlı malzemelere ve ince levhalara genişletir.
