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巴西WAX材质详解教程 RSS订阅

巴西WAX材质详解教程

发表时间:2005-07-28

   是的,正如你所想像的那样,光线在物体的杂质中发生了极其复杂的一系列动作,光线在一次次的散射中能量被很快的消耗,这决定了光线的渗透深度。而于此同时,如图上所描述的那样,由于开普勒效应,光线被物质吸收而呈现物质的颜色,这是光能被消耗的根源所在,一切这些都是基于真实物理光学的理想模型。
         但现实和理想往往有很大出入,比如,真实世界中的物体不会是如此均匀的粒子分布,微粒大小结构千差万别,有的微粒组成很大,有的很小,有些地方密有些地方疏,所以光线在其中的动作将更为复杂,但原理和理想模型下是一样的,只是结果会比较意外而已。这里请注意我所画出的理想模型光与物体的散射关系,光线要么被吸收要么向各个方向散射,但在现实世界中光线很有可能会遇到某种特殊微小粒子而发生瑞利散射,一种向前和向后都有着明显优势的散射类型,这种类型的散射会产生相当可观的向后的散射光,事实上这种情况是大量存在的,接下来我会提到,我把这种背光现象称之为Back Scattering背面散射。
   背面散射带来的视觉效果往往就像光线被滞留在物体的某些表面,它的聚集形成表面上的高亮光区,在巴西的材质中通常称之为Sheen,在一些绒布表面你会看到这种现象。是的,你应该可以想到Back Scattering的强度将决定Sheen的强度及范围,因为它们本就是因果关系。
   那么到此为止,假如你已了解我上面所说的,我们已经对次表面有了一个十分理论化且全面的认识,这些知识在指导制作次表面散射时是重要的理论依据,它将让你了解到如何让你的半透明物体看上去更真实。但一切的理论不结合实际都将是空话或者说是无实际使用意义的,我们必须将它和实际的操作相结合,所以请带着以上的理论来和我一起认识一下巴西渲染器在软件学的角度如何实现这些特性。
   是的,你应该知道光线追踪,你也可能知道分布式光线追踪,这些算法正向的或逆向的解算光子从灯光或是从摄像机投射到物体表面的一切表现行为,它为物体的反射折射等特性的表现带来的质的突破。但光线追踪技术不能为次表面散射带来什么,因为散射是微观运动的宏观表现,是光线在物质粒子中的复杂运动的表现,计算机没有能力当然也没有必要去解算这一切的细节,所以巴西将其量化处理。
   量化的意义在于,巴西根本不可能追踪计算光线到底将真实的渗透到物体的多深的地方,它给了一个巧妙的变量thickness(厚度)来让你定义这一切,为了方便你认识这一概念,我们仍用图例来说明:

   你可以看到,thickness定义了光线将射入到物体的多深的位置,但这还是浅显的认识,实际上光线的渗透深度还被一个附加的参数控制着,那就是Global Scale(全局缩放系数,也有人叫它“光通量”),这个位于Render面板中Luma选项里的一个小小参数是如何与thickness一同决定光线的渗透深度的呢,答案简单得让你咋舌,D=T*GS(其中D代表光线最终渗透深度,T代表thickness的值,GS代表GlobalScale的值)注意下面两张渲染的对比图:

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