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vray5.2 材质反射参数(VRay快速3S材质2VRayFastSSS2)

vray5.2 材质反射参数(VRay快速3S材质2VRayFastSSS2)Scale 尺度-通过乘以散射半径来控制散射的深度。当你的场景没有按比例建模时,这是非常有用的。默认值1表示散射半径按原样使用。例如,要渲染1:10比例模型,将比例设置为0.10。有关更多信息,请参见下面的散射半径和比例示例。Preset 预置-指定几种可用的预置材料之一。它们可以直接使用,也可以作为建造定制材料的起点。大多数预设是基于Jensen等人在[3]中提供的实测数据。它们有一个散射半径值,用cm测量,所以取决于你的场景的尺度,尺度值可能需要调整。||Material Editor window|| > Material/Map Browser > Materials > V-Ray > VRayFastSSS2||V-Ray工具栏|| > V-RayMtl(按住左键显示下拉列表)||V-Ray Toolbar|| > V-RayMtl

概述

VRayFastSSS2是一种主要用于渲染半透明材质的材料,如皮肤、大理石等。该实现基于Jensen等人最初引入的BSSRDF概念。它是在物理世界中观测到的次表面散射效应的近似,但仍然有足够快的速度用于实践。

VRayFastSSS2是一个完整的材料,具有漫反射和镜面组件,可以直接使用,而不需要VRayBlendMtl材料。更准确地说,这种材料由三层组成:一个镜面层,一个漫反射层和一个次表面散射层。

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一般参数 General Parameters

Preset 预置-指定几种可用的预置材料之一。它们可以直接使用,也可以作为建造定制材料的起点。大多数预设是基于Jensen等人在[3]中提供的实测数据。它们有一个散射半径值,用cm测量,所以取决于你的场景的尺度,尺度值可能需要调整。

Scale 尺度-通过乘以散射半径来控制散射的深度。当你的场景没有按比例建模时,这是非常有用的。默认值1表示散射半径按原样使用。例如,要渲染1:10比例模型,将比例设置为0.10。有关更多信息,请参见下面的散射半径和比例示例。

IOR -指定材料的折射率。大多数水基材料,如皮肤,IOR约为1.3。

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General Parameters

例子:散射半径和尺度

这个例子展示了散射半径和尺度参数的影响。注意如何增加它们让内部(分散系数)的颜色显示更多,并导致更柔和的外观。

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Scatter radius = 2 cm Scale = 1

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Scatter radius = 4 cm Scale = 1

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Scatter radius = 8 cm Scale = 1

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Scatter radius = 8 cm Scale = 2

散射层和次表层散射层 Diffuse and sub-surface scattering layers

Overall color 整体颜色-控制材料的整体颜色。这种颜色可以作为漫反射和次表面组件的滤镜。这种效果是一种色调,纯白色意味着中性,不引入色调。

Diffuse color 漫反射颜色-指定材料漫反射部分的颜色。弥散量需要大于0,它有任何效果。

Diffuse amount 漫射量-通过漫射和次表面层之间的混合来控制材料的漫射分量的强度。当设置为0时,材质不使用漫反射组件。当设置为1.0时,材质显示没有次表面散射。中间的值可以用来“硬化”表面,同时在使用较大的散射半径值时保留内部的SSS效果。一个漫反射量的纹理可以作为SSS层的遮罩来模拟灰尘或在表面上作画。

Color mode 颜色模式-允许你决定使用哪种方法来控制亚表面散射效果。

Sub-surface color scatter radius 次表面颜色 散射半径-这个模式使用一般的次表面颜色和内部散射颜色,在比缩放散射半径更薄的物体的背光部分变得可见。它适用于相对不透明的材质,当单一散射设置为简单或光线追踪(固体)时效果最好。预设的材料设计工作在这种模式:皮肤,大理石,土豆等。

Scatter coefficient fog color 散射系数 雾色-这个模式使用散射系数来定义散射层的外部颜色和半透明,以及雾色分别为内部值。两个组件的透明度乘以缩放的散射半径。这种模式允许对SSS组件的控制,类似于在VRayMtl中的控制。它是专为半透明或折射材料,如果汁或冰和工作最好的单散射设置为光线跟踪(固体)或光线跟踪(折射)。

Sub-surface color 次表层颜色-指定材料的次表层的一般颜色。注意,次表面颜色值被整体颜色过滤/乘以,并且都过滤散点颜色。更多信息,参见下面的子表面颜色示例。

Scatter color 散射颜色-指定在物体的薄的、背光的部分可见的材料的内部散射颜色。它也会影响散射的深度:较亮的颜色会使材料散射更多的光并呈现半透明;较深的颜色会导致更像漫射的外观。散射色被亚表面色和整体色过滤/乘以获得最终结果。有关更多信息,请参阅下面的分散颜色示例。

Scatter coefficient 散射系数-指定材质的次表层的外部颜色,同时也影响它的外部透明度。较亮的颜色使材料看起来磨砂和不透明,而较暗的颜色导致更清晰的效果。注意,散射系数颜色值是经过过滤/乘以整体颜色的。当颜色模式为散射系数和雾色时可用。有关更多信息,请参阅下面的分散系数示例。

Fog color 雾色-指定物体的内部或背光颜色,并影响其内部的半透明性。较亮的颜色使材料散射更多的光,显得更半透明;深色会导致更像漫射的外观。雾色被散射系数和整体颜色过滤/乘以获得最终结果。当颜色模式为散射系数和雾色时可用。要了解更多信息,请参见下面的雾色示例。

Scatter radius 散射半径-控制两种颜色模式下在材质内散射光的深度。较小的数值导致材料有较浅的散射光层,并且看起来更像漫射。较高的值定义一个更深的层,在那里材质散射光,使它看起来更半透明。注意散射半径值总是以厘米(cm)来指定,而不管3ds Max当前的工作单位是什么,并乘以尺度来计算散射的有效深度。有关更多信息,请参见下面的散射半径和比例示例。

Phase function 相位函数-指定一个在-1.0到1.0之间的值,它决定光在材料内部散射的一般方式。它的效果在某种程度上类似于表面漫反射和光滑反射之间的区别。然而,相位函数控制一个体积的反射和透射率。0.0表示光在各个方向上均匀散射(各向同性散射)。正值表示光主要是向前散射的。负值意味着光主要是向后散射的。这取决于照明的方向,导致两种SSS颜色混合的变化:提高一种或另一种。大多数水性材料(如皮肤、牛奶)表现出强烈的正向散射,而硬材料如大理石表现出向后散射。更多信息,请参阅相位函数示例或下面的相位函数光源示例。

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Diffuse and sub-surface scattering layers

Example: Sub-Surface Color

这个例子和下一个例子演示了散射颜色和次表面颜色参数之间的关系。注意如何改变亚表面颜色改变材料的整体外观,而改变散射颜色只修改内部散射组件。

分散色设置为米色。

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Sub-Surface Color = Beige

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Sub-Surface Color = Red

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Sub-Surface Color = Blue

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Sub-Surface Color = Green

例子:散点颜色

表面下的颜色保持绿色。

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Scatter Color = Beige

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Scatter Color = Red

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Scatter Color = Blue

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Scatter Color = Green

例子:散射系数

这个例子演示了当散射模式设置为散射系数和雾色时,散射系数和雾色参数之间的影响和关系。所有图像的雾色都设置为白色。

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Scatter Coefficient = White

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Scatter Coefficient = Green

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Scatter Coefficient = Yellow

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Scatter Coefficient = Red

例如:雾的颜色

这个例子演示了雾色是如何与散射系数色一起工作的。散射系数颜色是所有图像的白色。

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Fog Color = White

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Fog Color = Orange

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Fog Color = Green

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Fog Color = Yellow

例子:相位函数

这个例子说明了相位函数参数的影响。这个参数可以比作表面漫反射和光滑反射之间的区别。然而,它控制一个体积的反射率和透射率。其影响相当微妙,主要与材料的单一散射组分有关。

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Phase function = -0.6 (Backward Scattering)

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Phase function = -0.5 (Backward Scattering)

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Phase function = 0.0 (Isotropic Scattering)

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Phase function = 0 (Isotropic Scattering)

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Phase function = 0.8 (Forward Scattering)

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Phase function = 0.5 (Forward Scattering)

备注:红色箭头表示穿过体积的光线;黑色箭头表示光线可能的散射方向。

例如:相位功能:光源

这个例子演示了当有光源在体积内时相位函数参数的影响。材料使用颜色模式:散射系数和雾色,大散射半径和单一散射:光线追踪(折射)。

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Phase function = -0.9

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Phase function = 0.0

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Phase function = 0.7

镜面层参数 Specular Layer Parameters

Specular color 高光颜色-确定材质的高光颜色。

Specular amount 高光量-确定材料的高光量。注意,基于材料的IOR,有一个自动菲涅耳衰减应用到镜面组件。

Specular glossiness 镜面光泽度-决定光泽度(突出形状)。值为1.0时产生强烈的反射,较低的值产生更模糊的反射和高光。

Trace reflections 轨迹反射-启用平滑反射的计算。当关闭时,只计算高光。

Reflection depth 反射深度-材料反射反弹的数量。

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Specular Layer

选项 Options

Single scatter 单散射-控制如何计算单散射分量。

None 没有-没有计算单个散射分量。

Simple 简单-单个散射分量近似于表面光照。这种选择是快速和有用的相对不透明的材料,如皮肤,光线穿透通常是有限的。

Raytraced (solid) 光线追踪(固体)-单个散射分量通过采样物体内部的体积精确计算。只有音量被光线追踪;物体另一侧的折射光线不会被追踪到。这对于像大理石或牛奶这样具有明显的次表面散射效果的材料很有用,同时这些材料也相对不透明。

Raytraced (refractive) 光线追踪(折射)-类似于光线追踪(固体)模式,但是折射光线也可以被追踪。这个选项对于像水或玻璃这样具有明显亚表面散射效果的透明材料很有用。在这种模式下,材质也会产生透明的阴影。

Refraction depth 折射深度-当单一散射参数设置为光线追踪(折射)模式时,决定折射射线的深度。

Scatter GI 散射GI -控制材料是否准确地散射全局照明。当禁用时,全局照明将在次表面散射上使用一个简单的漫射近似来计算。当启用时,全局照明作为多次散射的表面照明地图的一部分。这是更准确的,特别是对于高度透明的材料,但可能会减慢渲染相当多。

Cutoff threshold 截止阈值-指定一个阈值,低于此阈值不能跟踪镜面反射。V-Ray试图估计镜面反射对图像的贡献,如果低于这个阈值,则不计算效果。不要将其设置为0.0,因为在某些情况下,它可能会导致渲染时间过长。当“渲染器”设置为“GPU”时,该参数不可设置。

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Example: Single Scatter Mode 例子: 单分散模式

这个例子展示了单个散射模式参数的效果。

对于相对不透明的材质,不同的单一散射模式产生非常相似的结果(除了渲染时间)。在下面的图片中,散射半径设置为1.0 cm。

在第二组图像中,散射半径设置为50.0 cm。在这种情况下,材料是相当透明的,不同单一散射模式之间的差异是明显的。同时注意光线追踪(折射)模式下的透明阴影。

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Single scatter = Simple

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Single scatter = Raytraced (solid)

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Single scatter = Raytraced (refractive)

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Single scatter = Simple

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Single scatter = Raytraced (solid)

vray5.2 材质反射参数(VRay快速3S材质2VRayFastSSS2)(41)

Single scatter = Raytraced (refractive)

备注

当使用光线追踪(固体)或光线追踪(折射)模式作为单一散射参数时,为了得到正确的结果,你需要使用VRayShadows作为标准光。

VRayFastSSS2材质只在最终的图像渲染过程中计算次表面散射。在其他GI计算阶段(例如:光缓存),材料被计算为扩散材料。

由于上面解释的原因,VRayFastSSS2将渲染为漫反射,使用光缓存的渐进路径跟踪模式。

你可以使用VRayBlendMtl材质来叠加几个VRayFastSSS2材质,以创建更复杂的次表面散射效果。在这种情况下,任何光线追踪的单一散射只计算在基本材质上,但是多次散射,反射等对任何图层都是正确的。

引用和链接

以下是构建VRayFastSSS2材料时使用的链接和参考资料列表。

H. C. Hege T. Hollerer,和D.拖延,体积渲染:数学模型和算法方面

在线版本可在http://www.cs.ucsb.edu/~holl/publications.html上找到

定义了体积绘制所涉及的基本量,并推导出体积和表面绘制方程。

王振华,王玉华,王玉华,一种用于非侵入性测量组织光学性质的扩散理论模型,医学物理学报,19(4),1992年7月/ 8月

介绍了扩散理论在地下散射模拟中的应用;推导出Jensen等人使用的偶极近似的基本公式(见下文)。

杨永强,杨永强,杨永强,一种地下光传输模型,计算机图形学学报,第21卷第1期,第1- 2页

本文的在线版本可以在http://www-graphics.stanford.edu/papers/bssrdf/上找到

介绍了BSSRDF的概念,并描述了一种基于法雷尔等人推导的偶极近似(见上文)计算地下散射的实用方法。

刘志伟,“一种透明材料的快速分层绘制技术”,清华大学学报(自然科学版),vol . 22 no . 1 pp. 576-581

本文的在线版本可以在http://graphics.ucsd.edu/~henrik/papers/fast_bssrdf/上找到

引入了用双通道法解耦表面光照和次表面散射效应计算的思想;描述了一种评估地下散射的快速分层方法,并提出了一种BSSRDF参数的重新参数化,以方便用户调整。

C. Donner和H. Jensen,多层半透明材料中的光扩散,SIGGRAPH'05: ACM SIGGRAPH 2005论文,pp. 1032-1039

本文的在线版本可以在http://graphics.ucsd.edu/papers/layered/上找到

简明描述了Jensen等人提出的原始BSSRDF求解方法;利用多极近似将模型扩展到多层材料和薄板。

以上信息翻译于chaosgroup.com官网

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