• Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size
  • default color
  • cyan color
  • red color
Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin
Автор: Administrator   
22.09.2011 00:36

 

Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Подповерхностное рассеивание - это прохождение и рассеивание света внутри тонкого просвечивающегося материала. Человеческая кожа - это пример такого материала, поскольку она состоит из многих тонких просвечивающихся слоев. Материал с подповерхностным рассеиванием идеален для создания кожи в компьютерной 3D графике и именно для этого был создан материал Mental Ray Subsurface Scattering Fast Skin (далее SSS Fast Skin) (материал быстрая кожа с подповерхностным рассеиванием для Ментал рея).

Стандартный материал

Чтобы увидеть преимущества использования материала SSS Fast Skin, модель человеческой головы была освещена с помощью трехточечной системы освещения, и ей был назначен стандартный материал с затенением по Фонгу (Phong). В результате получили ненатуральный пластмассовый вид из-за резких теней.

Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *

Теперь модель освещена с помощью трех менталреевских источников света (mr area Spot), так как эти источники света позволяют получить мягкие тени. Основной источник света помещен выше лица и справа помещен дополнительный источник мягкого света, чтобы осветить теневую часть модели, а затем резкий обратный свет, чтобы выделить челюсть и отделить лицо от фона.

Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin * Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *

Материал SSS Fast Skin с настройками по умолчанию

Перед тем как создавать любой материал всегда хорошо иметь под рукой референсы. Пока 3d графика может воссоздавать природные материалы, референсы могут использоваться когда модель начинает выглядеть «как-то не правильно».



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Применение материала SSS Fast Skin со значениями, устанавливаемыми по умолчанию приводит к созданию воскоподобного материала. Однако, можно заметить, что тени стали мягче.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Scale conversion factor (Коэффициент Соответствия Масштаба)

Материал SSS Fast Skin зависит от масштаба модели. Лучше использовать модели, имеющие приближенные к реальным размеры. Модель головы, используемая в этом примере, шириной 190 мм, включая уши - это средняя ширина человеческого лица. Коэффициент соответствия масштаба может использоваться, когда масштаб не совсем правилен для регулирования эффекта подповерхностного рассеивания. В 3ds max 7, Scale conversion factor (Коэффициент Соответствия Масштаба) расположен в разделе Advanced Options (дополнительные настройки). Установка его в 100 делит каждый из трех радиусов диффузного слоя: Эпидермальный (Epidermal layer scatter), субдермальный (Subdermal layer scatter) и нижний (Back Surface layer scatter) поверхностные слои. В результате - жесткие, более темные тени, без эффекта рассеивания.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Установка Scale conversion factor (Коэффициент Соответствия Масштаба) к 0.1 приводит к слишком большому и зернистому рассеиванию. Результат выглядит как красный шарик из за того, что субдермальный слой(более низкий (второй) красный слой) слишком сильно просвечивается через верхний.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Back surface scatter (Нижний слой рассеивания)

Нижний слой рассеивания (Back surface scatter) позволяет контролировать, как много света сможет пройти через объект и может использоваться, чтобы показать вены и артерии. Чтобы увидеть эффект, отключите все, кроме Back surface scatter (Нижнего слоя рассеивания). Применение следующих установок создает силуэт с частичной прозрачностью.


3-Layer Diffuse Subsurface Scattering
Unscattered diffuse weight = 0.0 
Epidermal Scatter weight = 0.0
Subdermal scatter weight = 0.0 
Back scatter weight = 1.0

-Layer Specularity and Reflections 
Overall specular weight = 0.0

Scale Conversion = 1.0



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Мы повернули и опустили модель, что бы показать ухо, так как на нем наиболее четко виден эффект заднего рассеивания.

Subdermal layer scatter (Субдермальный слой)

Он является средним или жировым слоем и создает эффект красного свечения. Чтобы увидеть производимый эффект увеличьте значение Subdermal Scatter weight (вес субдермального рассеивания) до 1,0 и убедитесь, что значение радиуса (Subdermal Scatter radius) 25 мм



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Уменьшение субдермального радиуса приводит к резким теням, как можно видеть на следующем изображении.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


С другой стороны очень большое увеличение субдермального радиуса до 100 мм приводит к сильному рассеиванию и очень мягким теням.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Установка Scale conversion factor (Коэффициента Соответствия Масштаба) к 0.1 приводит к слишком большому рассеиванию и зернистости. В результате получим что-то вроде красного шарика, так как слишком много просвечивается субдермального (красного) слоя.

Epidermal layer scatter (Эпидермальный слой)

Эпидермальный слой - это верхний слой кожи или внешний слой. Чтобы увидеть эффект, отключите субдермальный и нижний слои. Установите следующие значения:


Epidermal scatter weight = 1.0

Epidermal scatter radius = 8.0 mm

Subdermal scatter weight = 0.0

Back scatter weight = 0.0



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Так же как и для субдермального слоя и Scale conversion factor (Коэффициента соответствия масштаба), уменьшение Эпидермального радиуса рассеивания приводит к уменьшению результата рассеивания, и увеличение радиуса увеличивает рассеивание, делая результат более мягким.



Epidermal scatter radius = 1mm


Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Epidermal scatter radius = 50mm


Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Карты:

После настройки трех слоев рассеивания - Эпидермальный, субдермальный и нижний – следующее изображение было прорисовано, готовым для карты.


Unscattered diffuse weight = 0.4

Epidermal Scatter weight = 0.5

Epidermal Scatter Radius = 8mm 

Subdermal scatter weight = 0.5

Subdermal scatter radius = 35mm 

Back Surface scatter weight = 0.5

Back Surface scatter radius = 25mm 

Back Surface scatter depth = 25mm



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Карта неровностей

Человеческая кожа имеет поры, которые лучше всего изобразить картой неровностей (bump map). Без неровностей кожа получается слишком гладкой и блестящей. Рассеивание заполнит маленькие щели между неровностями и сделает их менее жестким. Результат малозаметен и подобен подповерхностному рассеиванию в чистом виде, но важен.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Карта неровностей (bump map) создавалась непосредственно в photoshop-е с помощью заполнения слоя 50% серым цветом, а затем применение фильтра Noise величиной 1%, распределение по Гауссу (Gaussian Distribution) и Монохромный (MonoChromatic). Результат - это чистая колоколообразная гистограмма убывания с обоих сторон серой середины.

Блики кожи и карты блика (Specular map)

Материал SSS Fast Skin имеет два слоя бликов. Первый блик, используется для широких и мягких бликов и второй блик более узкий и используемый для детализации блика. Установка Overall Specular weight (Общего вклада блика) к 1.0, приводит к «включению» блика и установка Specular Weight #2 (вес Блика #2) к 1.0 приводит к таком вот маслоподобному результату.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Человеческая кожа не однородно блестяща. Там где кожа расположена ближе к костям, она блестит больше, а также вокруг влажных областей, как например губы. Карты блика (Specular map) используются, чтобы управлять блеском кожи, белые участки соответствуют максимальному блику, а черные - отсутствию блика. Карта бликов для Specular Weight #2 делалась таким образом, что губы выглядят влажно, а остальная часть кожи имеет только легкий естественный маслянистый блик.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


В канале Specular Weight #1 вставлена карта шума используемая, чтобы смягчить и кроме того управлять общими результирующими бликами.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Карта цвета:

Канал эпидермального рассеивания используется для карты цвета кожи и эта же карта в оттенках серого размещена в Unscattered diffuse color, чтобы управлять диффузией тонов. Часть цвета кожи прибывает от диффузии света в красноватом подкожном слое. Здесь губная помада была применена к рту и немного розового добавлено полному цвету кожи.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Карта цвета:

Трассировщик луча для SSS Fast Skin требует просчета большого количества лучей и существенно замедляет прорисовку. Если поставить галочку Only Reflect Environment (Только отражение окружающей среды) выключает трассировку луча, но разрешает отображение окружения. Здесь Reflection Weight (Вес (вклад) отражения) установлен к 0.1 и Reflection Edge Weight (вес (вклад) отображения кромок), установлен к 1.0.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Установка высокого Reflection Edge Weight гарантирует, что кожа будет вести себя реалистично в том, что это отображение больше, если смотреть сбоку. Поскольку много отображения происходило вокруг внутренних краев губ, в канал Reflection Edge Weight была размещена карта, предотвращающая слишком сильное отражение от губ.

Final Gathering (Финальный подсчет):

Использование функции Final Gather добавляет реализма с помощью добавления небольшого добавочного освещения и смягчения кожи. Здесь Samples (Образцы, семплы) установлен к 100, Maximum radius (Максимальный радиус) к 10, и Minimum radius (Минимальный радиус) установлен к 5. Необходимо включить (поставить галочку) Scatter indirect illumination (рассеивание отраженного света) в свитке Advanced Options, поскольку этот параметр по умолчанию выключен, чтобы экономить время просчета.



Создание материала человеческой кожи SSS Fast Skin *


Заключительный результат - это нежный тон кожи со всеми естественными неровностями.

Используемые карты можно скачать в приложении

Литература

Andersson, Z., Mental ray fast subsurface scattering tutorial, Berlin , Mental Images, 2004
http://www.lamrug.org/resources/doc/sss-skin-tutorial.pdf
Alton , J., Painting with Light, Berkeley , University of California Press, 1949


Автор: Philippe Le Miere

Перевод: Helygan

 

Вход на сайт

Онлайн

Сейчас 44 гостей онлайн

Понравился сайт?


Счетчики

Rambler's Top100

Облако тэгов

Joomla Extensions



Карта сайта