Сообщений 0, на страницах: 1
добавить сообщение

Эксперименты с материалами

Yafaray – Direct Lighting – Shinydiffuse

Источник - http://wickedbean.co.uk/blog/?p=4
Перевод: cyberdime
Pdf-версия: Yafa_mat_shinydiffuse_RUS.pdf [585 Kb]

Translucensy (Полупрозрачность)

Для экспериментов с полупрозрачностью я создал сцену из 12 одинаковых групп объектов. Это простые L-образные формы, одна из которых (та которая слева) имеет толщину, а другая — нет (ну то есть представляет из себя плейн, согнутый под углом 90º. Также в сцене две полоски для теней на расстоянии друг от друга. Одна тоже полупрозрачная, а вторая — типа glass с активированным Fake shadows.

После ряда экспериментов с полупрозрачностью я пришёл к выводу, что степень воздействия этого эффекта в Direct Lighting, которое мы рассматриваем здесь, весьма ограничена. Теневые лучи не проникают сквозь полупрозрачные поверхности, даже с активированной опцией построения прозрачных теней. Каустические фотоны, похоже, тоже не проходят. Единственный путь, при котором эффект работает в Direct Lighting - теневые лучи трассируют эффект полупрозрачности только с обратной стороны первого встреченного лучами фейса. Это означает, что в Direct Lighting невозможно сделать полупрозрачным любой объект, имеющий толщину.

Итак, свойства материала следующие:

Тип материала	shinydiffusemat
Mirror strength	0
Transparency	0
Emit	0

Остальные настройки у каждой пары объектов варьируются и представлены в таблице:

№	Color	Diffuse reflection	Translucency	Transmit Filter
1	2EB257	0,5	0,379	0,669
2	217F38	0,5	0,379	0,669
3	134C25	0,5	0,379	0,669
4	32C25F	0,5	0,379	0,669
5	32C25F	0,25	0,379	0,669
6	32C25F	0	0,379	0,669
7	32C25F	0,5	0,379	0,669
8	32C25F	0,5	0,379	0,300
9	32C25F	0,5	0,379	0,000
10	32C25F	0,5	1,0	0,669
11	32C25F	0,5	0,5	0,669
12	32C25F	0,5	0,1	0,669

Итак рендеры. Первый — без прозрачных теней.

Теперь с прозрачными тенями (помните — активируем Transparent shadows)

Теперь мы видим, что свет ВООБЩЕ не проходит через объекты с толщиной. Объекты же без толщины пропускают свет и с обратной стороны есть прозрачность. Кроме теней от объектов видны тени от двух полос. На втором изображении мы видим, что тень от стеклянной полоски прозрачна, а вот тени от всех полупрозрачных объектов и полоски — сплошные. И даже включение прозрачности теней не сделало их светлее.

Вы также можете заметить, что объекты с более высоким значением Translucensy в верхней части выглядят темнее, чем объекты с более низким значением. Причина этого — в схеме работы Translucensy. Фактически этот параметр контролирует разницу между количеством теневых лучей достигших передней поверхности объекта (той, что видна из камеры) и вышедших с обратной стороны. Например объект №10 кажется чёрным сверху оттого, что все теневые лучи, выходящие с обратной стороны горизонтальной части объектов не достигают источника света (он ведь находится выше). Однако вертикальная часть этого объекта действительно, как и предполагалось, имеет самое светлое значение лучей выходящих с обратной стороны. Получается, что при параметре Translucensy=1.0 объект пропускает только все теневые лучи способные трассироваться до источника света, а остальное нет. Я не могу себе представить материал, ведущий себя в реальности таким способом, поэтому рискну с высокой долей вероятности предположить, что Translucensy=0,5 — предельное значение полупрозрачности для моделирования сколько-нибудь реальных материалов. Отметьте, что значение Transmit Filter в этом случае не оказывает никакого воздействия.

В следующем эксперименте я удалил полосы на заднем плане и добавил позади каждого объекта по стеклянной сфере, чтобы посмотреть как с обратной стороны объектов будет проявляться эффект каустики.

Видно, что проявляется. То есть тени от сфер, расположенных за объектами такие же, как и если мы посмотрим с обратной стороны. Для наглядности я переместил камеру за объекты №№ 10, 11, 12. (объект №12 - теперь слева):

Отметьте, как нереалистично чёрным выглядит объект №10. Даже нет фотонов каустики на поверхности.

Transparensy (Прозрачность)

Свойства материалов. Общие:

Тип материала	shinydiffusemat
Mirror strength	0
Translucency	0
Emit	0

И индивидуальные:

№	Transparency	Transmit Filter	Diffuse reflection
1	0.0	1	1
2	0.5	1	1
3	0.9	1	1
4	0.0	0	1
5	0.5	0	1
6	0.9	0	1
7	0.0	1	0.5
8	0.5	1	0.5
9	0.9	1	0.5
10	0.0	0	0.5
11	0.5	0	0.5
12	0.9	0	0.5

С включённой опцией Transparent shadows:

С выключённой опцией Transparent shadows:

Снова с включённой опцией Transparent shadows и глубиной теней Shadow depth=1:

Shadow depth=2:

Теперь Ray depth=0:

Ray depth=1:

Ray depth=2:

А теперь поместим стеклянные сферы над каждой из цветных, чтобы посмотреть как поведут себя фотоны каустики (Ray depth=5; Shadow depth=5):

Таким образом можно сделать вывод, что луч, проходящий сквозь прозрачный материал — это исходный трассируемый луч, который расходует одно событие глубины. Цвет луча определяется цветом, заданным в поле Diffuse Color, но модулируется значением Transmit filter. Теневые лучи также расходуют одно событие, проходя через каждую прозрачную поверхность и приобретают её цвет. Таким же образом цвет влияет и на фотоны каустики.

Mirror (Зеркальность)

В следующем тесте 4 сферы имеют следующие настройки материала:

Общие:

Тип материала	shinydiffusemat
Color	FF0000
Diffuse reflection	1
Mirror strength	1
Translucency	0
Transparency	0
Emit	0

И индивидуальные:

№	Fresnel	IOR
1	Выкл	-
2	Вкл	1,14
3	Вкл	2,00
4	Вкл	3,00

Видно, что без эффекта Френеля (Fresnel) отражающая способность материала постоянна и не зависит от угла зрения. С включённым эффектом Френеля, чем ближе луч зрения к касательной к поверхности материала, тем выше отражающие свойства объекта. И это более реалистично для широкого спектра материалов.

Очень интересно также проследить зависимость зеркальности от типа дифф. шейдера Lambert/Oren-Nayar, но различий немного и фактически они освещены в следующем разделе статьи.

различий немного и фактически они освещены в следующем разделе статьи.

Diffuse (Диффузный)

В следующем тесте 4 сферы имеют следующие настройки материала:

Общие:

Тип материала	shinydiffusemat
Color	FF0000
Diffuse reflection	1
Mirror strength	0
Translucency	0
Transparency	0
Emit	0

И индивидуальные:

№	Diffuse Model	Sigma
1	Lambert	-
2	Oren-Nayar	0,1
3	Oren-Nayar	0,5
4	Oren-Nayar	1,0

Единственной альтернативой шейдеру Lambert, установленному по умолчанию, является шейдер Oren-Nayar, который более точно моделирует свойства грубых материалов типа бетона или штукатурки. Значение Sigma управляет степенью «грубости» материала.

Сообщений 0, на страницах: 1
добавить сообщение