Bu sayfa VRayMtlSSS düğümü hakkında bilgi vermektedir.
Genel Bakış #
VRayMtlSSS, öncelikle deri, mermer gibi yarı saydam malzemelerin işlenmesi için tasarlanmış bir malzemedir. Uygulama, Jensen ve diğerleri tarafından ilk olarak tanıtılan BSSRDF konseptine dayanmaktadır ( aşağıdaki referanslara bakınız ) ve yüzey altı saçılma etkisinin az çok fiziksel olarak doğru bir yaklaşımıdır, aynı zamanda pratikte kullanılabilecek kadar hızlıdır.
VRayMtlSSS, VRayBlendMtl malzemesine ihtiyaç duymadan doğrudan kullanılabilen, dağınık ve yansıtıcı bileşenlere sahip eksiksiz bir malzemedir . Daha doğrusu, malzeme üç katmandan oluşur: bir yansıtıcı katman, bir dağınık katman ve bir yüzey altı saçılma katmanı. Yüzey altı saçılma katmanı, tekli ve çoklu saçılma bileşenlerinden oluşur. Tekli saçılma, ışığın malzeme içinde bir kez yansımasıyla gerçekleşir. Çoklu saçılma ise, ışığın malzemeden çıkmadan önce iki veya daha fazla kez yansıması sonucu oluşur.
Kullanıcı Arayüzü Yolu: ||Araç Çubuğu|| > V-Ray menü simgesi > Malzemeler > VRayMtlSSS
Genel #
Ön Ayar – Mevcut önceden ayarlanmış malzemelerden birini seçmenizi sağlar. Ön ayarların çoğu, Jensen ve diğerlerinin ” Yeraltı Işık İletimi için Pratik Bir Model” adlı çalışmasında sağladığı ölçüm verilerine dayanmaktadır .
Ölçek – Yüzey altı saçılma yarıçapını da ölçeklendirir. Normalde, VRayMtlSSS yüzey altı saçılma etkisini hesaplarken sahne birimlerini dikkate alır. Ancak, sahne ölçekli olarak modellenmemişse, bu parametre etkiyi ayarlamak için kullanılabilir. Ayrıca , yüklendiğinde Saçılma yarıçapı parametresini sıfırlayan ancak Ölçek parametresini değiştirmeyen ön ayarların etkisini değiştirmek için de kullanılabilir. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Ölçek örneğine bakın.
Kırılma İndeksi – Malzemenin kırılma indeksi. Cilt gibi su bazlı malzemelerin çoğunun kırılma indeksi yaklaşık 1,3’tür.
Örnek: VRayMtlSSS Ön Ayarları #
Cilt Kahverengi
Cilt Pembesi
Cilt Sarısı
Süt [Yağsız]
Süt [Tam Yağlı]
Mermer [Beyaz]
Ketçap
Krem
Patates
Spectralon
Örnek: Ölçek #
Bu örnek, Ölçek parametresinin etkisini göstermektedir. Daha büyük değerlerin nesneyi nasıl daha saydam hale getirdiğine dikkat edin. Etkisi bakımından bu parametre, Dağılım yarıçapı parametresiyle esasen aynı şeyi yapar, ancak seçilen ön ayardan bağımsız olarak ayarlanabilir. Yüzey altı dağılımını daha iyi göstermek için görüntüler GI olmadan oluşturulmuştur. Tekli dağılım parametresi Işın İzlemeli (katı) olarak ayarlanmıştır. Tüm görüntüler için Mermer (beyaz) ön ayarı kullanılmıştır.
Ölçek = 1
Ölçek = 10
Ölçek = 100
Dağılım ve SSS Katmanları #
Genel Renk – Malzemenin genel renk tonunu kontrol eder. Bu renk, hem dağınık hem de yüzey altı bileşen için filtre görevi görür.
Dağınık Renk – Malzemenin dağınık kısmının rengi.
Yayılma Miktarı – Malzemenin yayılma bileşeninin miktarı. Bu değerin aslında yayılma ve yüzey altı katmanları arasında bir geçiş sağladığını unutmayın. 0,0 olarak ayarlandığında, malzemenin yayılma bileşeni olmaz. 1,0 olarak ayarlandığında, malzemenin yalnızca yayılma bileşeni olur, yüzey altı katmanı olmaz. Yayılma katmanı, yüzeydeki toz vb. unsurları simüle etmek için kullanılabilir.
Yüzey Altı Rengi – Malzemenin yüzey altı kısmının genel rengi. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Yüzey Altı Rengi örneğine bakın .
Saçılma Rengi – Malzemenin içsel saçılma rengi. Daha parlak renkler, malzemenin daha fazla ışık saçmasına ve daha saydam görünmesine neden olur; daha koyu renkler ise malzemenin daha dağınık görünmesine neden olur. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Saçılma Rengi örneğine bakın.
Saçılma yarıçapı (cm) – Malzemenin ışık saçılma miktarını kontrol eder. Daha küçük değerler, malzemenin daha az ışık saçmasına ve daha dağınık görünmesine neden olur; daha yüksek değerler ise malzemeyi daha saydam hale getirir. Bu değerin her zaman santimetre (cm) cinsinden belirtildiğini unutmayın; malzeme, mevcut seçili sistem birimlerine göre otomatik olarak sahne birimlerine dönüştürecektir. Daha fazla bilgi için aşağıdaki Saçılma Yarıçapı örneğine bakın .
Faz fonksiyonu – Malzemenin içinde ışığın genel olarak nasıl saçıldığını belirleyen -1,0 ile 1,0 arasında bir değerdir. 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 her yöne eşit olarak saçıldığı (izotropik saçılma) anlamına gelir; pozitif değerler, ışığın ağırlıklı olarak geldiği yönde ileriye doğru saçıldığı anlamına gelir; negatif değerler ise ışığın çoğunlukla geriye doğru saçıldığı anlamına gelir. Çoğu su bazlı malzeme (örneğin deri, süt) güçlü ileriye doğru saçılma gösterirken, mermer gibi sert malzemeler geriye doğru saçılma gösterir. Bu parametre, malzemenin tek saçılma bileşenini en güçlü şekilde etkiler. Pozitif değerler, tek saçılma bileşeninin görünür etkisini azaltırken, negatif değerler tek saçılma bileşenini genellikle daha belirgin hale getirir. Daha fazla bilgi için, aşağıdaki Faz Fonksiyonu örneğine ve 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 yeşil olarak ayarlanmıştır.
Yüzey Altı Rengi = Kırmızı
Yüzey Altı Rengi = Yeşil
Yüzey Altı Rengi = Mavi
Not: “Mutlu Buda” modeli Stanford tarama deposundan alınmıştır ( http://graphics.stanford.edu/data/3Dscanrep/ ).
Örnek: Dağılım Rengi #
Yüzey altı rengi yeşil olarak korunmuştur.
Dağılım Rengi = Kırmızı
Dağılım Rengi = Yeşil
Dağılım Rengi = Mavi
Not: “Mutlu Buda” modeli Stanford tarama deposundan alınmıştır ( http://graphics.stanford.edu/data/3Dscanrep/ ).
Örnek: Dağılım Yarıçapı #
Bu örnek, Dağılım yarıçapı parametresinin etkisini göstermektedir. Etkinin, Ölçek parametresini artırmakla aynı olduğuna dikkat edin; fark, Dağılım yarıçapının farklı ön ayarlar tarafından doğrudan değiştirilmesidir.
Bu resim seti, Yağsız Süt ön ayarına dayanmaktadır.
Sol alt köşedeki küpün kenar uzunluğu 1 cm’dir.
Saçılma Yarıçapı = 1,0 cm
Saçılma Yarıçapı = 2,0 cm
Saçılma Yarıçapı = 4,0 cm
Not: “Mutlu Buda” modeli Stanford tarama deposundan alınmıştır ( http://graphics.stanford.edu/data/3Dscanrep/ ).
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.
Kırmızı ok, hacimden geçen bir ışık ışınını temsil eder; siyah oklar ise ışının olası saçılma yönlerini temsil eder.
Faz Fonksiyonu = -0,9 (Geriye Doğru Saçılma)
Daha fazla ışık dışarı çıkar.
Faz Fonksiyonu = 0 (İzotropik Saçılma)
Nesneden daha fazla ışık çıkar.
Faz Fonksiyonu = 0,5 (İleri Saçılma)
Nesne daha fazla ışık emer.
Faz Fonksiyonu = -0,5 (Geriye Doğru Saçılma)
Faz Fonksiyonu = 0 (İzotropik Saçılma)
Faz Fonksiyonu = 0,5 (İleri Saçılma)
Not: “Mutlu Buda” modeli Stanford tarama deposundan alınmıştır ( http://graphics.stanford.edu/data/3Dscanrep/ ).
Örnek: Faz Fonksiyonu: Işık Kaynağı #
Bu örnek, hacim içinde bir ışık kaynağı olduğunda Faz fonksiyonu parametresinin etkisini göstermektedir. Görüntüler, geniş Saçılma yarıçapı ve Işın İzlemeli (kırılma) modu ile tekli saçılma için IOR 1.0 olarak ayarlanmış Cilt (pembe) ön ayarına dayanmaktadır. Bu görüntülerde ön aydınlatma ve arka aydınlatma devre dışı bırakılmıştır; yalnızca tekli saçılma görünür durumdadır. Hacim içindeki ışığın oluşturduğu hacimsel gölgelere dikkat edin.
Faz Fonksiyonu = -0.9
Faz Fonksiyonu = 0
Faz Fonksiyonu = 0,5
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.
Kesme Eşiği – Yansımaların izlenmemesi için belirlenen eşik değeri. V-Ray, yansımaların görüntüye katkısını tahmin etmeye çalışır ve bu eşik değerinin altında ise bu etkiler hesaplanmaz. Bunu 0,0 olarak ayarlamayın, çünkü bazı durumlarda aşırı uzun render sürelerine neden olabilir.
Yansımaları İzle – Parlak yansımaların hesaplanmasını sağlar. Kapalıyken yalnızca vurgular hesaplanacaktır.
Yansıma Derinliği – Malzemenin yansıma sekme 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, ışık penetrasyonunun normalde sınırlı olduğu deri 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, aynı zamanda nispeten opak olan mermer veya süt gibi yüksek oranda yarı saydam malzemeler için kullanışlıdır. Işın izlemeli (kırılma) – Işın izlemeli (katı) moduna benzer, ancak ek olarak kırılma ışınları da izlenir. Bu seçenek, su veya cam gibi şeffaf malzemeler için kullanışlıdır. Bu modda, malzeme aynı zamanda şeffaf gölgeler de oluşturacaktır.
Kırılma Derinliği – Bu, Tekli saçılma parametresi Işın izlemeli (kırılma) moduna ayarlandığında kırılma ışınlarının derinliğini belirler .
Ön Aydınlatma – Kameranın nesnenin aynı tarafına düşen ışık için çoklu saçılma bileşenini etkinleştirir.
Arka Aydınlatma – Kameranın baktığı yöne göre nesnenin karşı tarafına düşen ışık için çoklu saçılma bileşenini etkinleştirir. Malzeme nispeten opak ise, bunu kapatmak render işlemini hızlandıracaktır.
Küresel Aydınlatma Dağılımı (Scatter GI) – Malzemenin küresel aydınlatmayı doğru bir şekilde dağıtıp dağıtmayacağını kontrol eder. Kapalıyken, küresel aydınlatma, yüzey altı dağılımının üzerine basit bir difüz yaklaşım kullanılarak hesaplanır. Açıkken, 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.
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 0,5 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 Saçılım = Basit
Tek Saçılma = Işın İzlemeli Katı
Tek Saçılma = Işın İzlemeli Kırılma
Tekli Saçılım = Basit
Tek Saçılma = Işın İzlemeli Katı
Tek Saçılma = Işın İzlemeli Kırılma
Not: “Mutlu Buda” modeli Stanford tarama deposundan alınmıştır ( http://graphics.stanford.edu/data/3Dscanrep/ ).
Referanslar #
VRayMtlSSS materyalini oluştururken kullanılan referansların listesi aşağıdadır.
-
HC Hege, T. Hollerer ve D. Stalling, Hacimsel Görüntüleme: Matematiksel Modeller ve Algoritmik Yönler. Çevrimiçi sürümüne http://www.cs.ucsb.edu/~holl/publications.html adresinden ulaşılabilir. Hacimsel görüntülemede yer alan temel nicelikleri tanımlar ve hacimsel ve yüzey görüntüleme denklemlerini türetir.
-
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).
-
H. Jensen, S. Marschner, M. Levoy ve P. Hanrahan, Yeraltı Işık İletimi 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 yeraltı saçılımını hesaplamak için pratik bir yöntem açıklar (yukarıya bakınız). -
H. Jensen ve J. Buhler, Yarı Saydam Malzemeler için Hızlı Hiyerarşik İşleme Tekniği , SIGGRAPH’02: Bilgisayar Grafikleri Bildirileri, s. 576-581. Bu makalenin çevrimiçi versiyonuna http://graphics.ucsd.edu/~henrik/papers/fast_bssrdf/
adresinden ulaşılabilir. 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 kullanıcı tarafından daha kolay ayarlanabilmesi için BSSRDF parametrelerinin yeniden parametrelendirilmesini önerir. -
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/layered.pdf
adresinden ulaşılabilir. Jensen ve diğerleri tarafından sunulan orijinal BSSRDF çözüm yönteminin özlü bir açıklamasını sağlar; çok kutuplu yaklaşım kullanarak modeli çok katmanlı malzemelere ve ince levhalara genişletir.
