FinalRender a Subsurface Scattering - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

Final render

Final render

12. března 2003, 00.00 | Ve čtvrté části tutoriálu o rendereru finalRender pro 3DS MAX se
budeme zabývat tajemnou zkratkou 3S. Toto v angličtině znamená sub-surface
scattering.

Vítám vás u čtvrté části o rendereru finalRender pro 3DS MAX, ve které se budeme zabývat tajemnou zkratkou 3S. Toto v angličtině znamená sub-surface scattering.

Sub-surface scattering je postup, kterým ve 3D grafice zohledňujeme vlastnost některých materiálů rozptýlit světlo ve své hmotě a dále ho vyzařovat. K docílení tohoto efektu je zapotřebí již větší energie světla, proto se tyto materiály jeví za běžných podmínek jako neprůhledné, avšak při nasvícení prudkým světlem se stávají částečně průhlednými. Typickým příkladem těchto materiálů je vosk ( když hoří svíčka je v části vosku blízko plamene vidět rozptýlené světlo ) nebo také lidská kůže ( zasvítíte-li si baterkou přes ruku uvidíte tento efekt 3S velmi názorně ). Tak a teď se dozvíte jak na to ve finalRenderu.

Jako příklad jsem zvolil trs hroznů, inspiraci jsem získal při pohledu na obrázek, který se objeví při instalaci finalRenderu verze 1.3. Tento obrázek je možno najít kdesi v ukázkových scénách, ale my začneme úplně znovu, což je pro učení nejlepší. Takže si vymodelujte nějaký libovolný trs hroznů a pokud se Vám opravdu nechce tak si stáhněte scénu, kterou jsem pro Vás připravil zde . Oproti obrázku, který mne inspiroval, jsem do modelů hroznů nacpal nějaké ty pecky aby byl efekt 3S co nejnázornější. Dále si stáhněte tyto textury jsou použity pro materiál zde.

Nastavení pro 3S nalezneme v material editoru. V prvním slotu je materiál pro hrozen a ve druhém pro šťopku. Oba materiály jsou typu finalRender. V Shader basic parameters jsem nastavil shader typu Oren-Nayar-Blinn.
    Barvu hroznů v Oren-Nayar-Blinn Basic Parameters nastavíme na žlutozelenou. Specular level=210 , Glossiness=40. Dále je nastavena materiálová mapa Self illumination a to soubor 2leg_bmp.tga. Vstoupíme do materiálové mapy a v záložce coordinates jsem nastavil U Tiling na 2 a V Tiling také na 2 a dále v záložce Output nastavíme Output Amount na 0,15.

    Nyní se konečně můžeme se pustit do záložky Subsurface Scattering :
Políčko Use Scattering : vypína a zapíná použití 3S
Samples : Množství dílků, na které se paprsek ( psali jsme o něm v prvním díle ) vstupující do materiálu rozdělí. Obecně lze říct čím vyšší číslo tím lepší kvalita, ale samozřejmě čím více Samples tím delší doba renderingu, proto musíme volit nějaké rozumné číslo.
Rays : Počet speciálních paprsků, které se vyšlou ven z materiálu z místa dopadajícího paprsku ( o počtu Rays platí totéž co pro Samples )
Blur : Rozmazání - velice důležitý parametr, velikost rozmazání výsledného efektu. Pokud vypnete Blur bude výpočet příliš dlouhý a výsledek příliš ostrý. 3S se projevuje u materiálů, které jsou dá se říct husté a proto se efekt jeví ve skutečnosti rozmazaný.
Filter : Barva zabarvení efektu, možno použít i materiálovou mapu. ( my pro hrozny použijeme zelenou, pro kůži by to byla červená atd. )
Density : Hustota materiálu, čím vyšší tím méně světla pronikne do materiálu a efekt bude vidět pouze na hranách objektu a naopak.
Multiplier : Násobí množství světla generovaného efektem podobně jako u GI.
Thickiness : Hloubka do které se paprsek maximálně dostane. Máme desku o tl. 20 jednotek ( units ) a thickness bude 10 dostane se paprsek do poloviny. ( Tento parametr je pouze od verze 1.3 )

Provedeme render s vypnutým 3S :

Zapneme 3S a nastavíme parametry podle předchozího obrázku a můžeme porovnat :

Můžeme vidět prostoupení světla hrozny a místy jsou vidět i pecky v hroznech. ( Vše je geometrie, není to materiálovou mapou )

Nyní zapneme GI ( SHIFT+ALT+F ) a v záložce fRaytracer Parameters nastavíme Diffuse Depth=5 a další nastavení dle obrázku :

Pokud by Vás napadlo zapnout Consider Subsurface-Scattering ( Tedy zohlednit 3S při výpočtu GI ) připravte se na dlooooooouhé čekání a efekt v tomto případě minimální.

Provedeme render :

Kliknutím na obrázek je možno jej zvětšit.

Vidíme, že jsme velice jednoduše dosáhli efektu, který by jsme jinými cestami ( materiálové mapy a větší počet světel ) dosáhli jistě také, ale mnohem složitěji a zdlouhavěji.

Nyní si ukážeme pár obrázků, které budou reprezentovat různá nastavení 3S. Vždy se mění pouze jeden parametr ostatní zůstávají stejné.

Blur: Vypnutý, 0.5, 2, 5.

Samples : 1, 10, 40

Rays : 1, 10, 40

Density : 0.1, 1, 5

Multiplier : 1, 3

Thickness : 1, 10, 30

Vidíte, že s parametry můžeme experimentovat do nekonečna a záleží na tom čeho chceme dosáhnout.

To je pro dnes vše a uvidíme se u dílu 5, který se bude zabývat tématem "fR a stíny".