Сообщений 0, на страницах: 1
добавить сообщение

Эксперименты с материалами

Yafaray – Direct Lighting – Glass

Источник - http://wickedbean.co.uk/blog/?p=3
Перевод: cyberdime
Pdf-версия: Yafa_mat_GLASS_RUS.pdf [623 Kb]

В следующей сцене представлены сферы (радиус=5) со следующими общими настройками:

Тип материала	glass
Absorp Distance	1.00
Mirror Color	FFFFFF(белый)
IOR	1.5
Dispersion Power	0,00

Индивидуальные настройки, различные для каждой сферы следующие:

№	Transmit Filter	Filter Color	Absorption Color	Fake Shadows
1	0	FFFFFF	FFFF00	Вкл
2	1	FFFFFF	FFFF00	Вкл
3	0	00FF00	FFFF00	Вкл
4	0,5	00FF00	FFFF00	Вкл
5	1	00FF00	FFFF00	Вкл
6	1	00FF00	F2F2F2	Вкл
7	0	FFFFFF	FFFF00	Выкл
8	1	FFFFFF	FFFF00	Выкл
9	0	00FF00	FFFF00	Выкл
10	0,5	00FF00	FFFF00	Выкл
11	1	00FF00	FFFF00	Выкл
12	1	00FF00	F2F2F2	Выкл

В сцене, кроме сфер и плоскости основания — один ИС типа spot белого цвета, размещённый выше сфер и направленный вниз. Теперь будем смотреть на рендеры сцены, выполненные с различными настройками метода Direct Lighting. Рендерилось всё в Yafaray svn 432.

Первое изображение в иллюстративных целях сделано с минимальными настройками:

Ray Depth	0
Shadow Depth	0
Photons	0
Caustic Depth	0
Transparent Shadows	Выкл

Поскольку глубина всех лучей установлена на 0, то лучи, трассируемые от камеры достигают сфер и дальнейший просчёт останавливается (ведь глубина луча — это количество допускаемых циклов отражения/преломления) и поэтому объекты рендерятся чёрными (0 — нет отражений/преломлений).

Теперь поставим значение Ray depth=1:

Ray Depth	1
Shadow Depth	0
Photons	0
Caustic Depth	0
Transparent Shadows	Выкл

Теперь мы видим, что появились отражения полосатого основания в нижней части сфер, но сферы всё ещё чёрные, поскольку при Ray depth=1 один расчётный луч проник в сферу, но не прошёл сквозь неё (расчёт на этом этапе прекращён). Ведь лучу, чтобы передать эффект преломления нужно не только войти в сферу, но и покинуть её пройдя насквозь, а это уже 2 события преломления. Что ж, установим Ray depth=2:

Ray Depth	2
Shadow Depth	0
Photons	0
Caustic Depth	0
Transparent Shadows	Выкл

Теперь мы видим сквозь сферы. Заметьте, что сферы 1, 2, 3 и 7, 8, 9 кажутся одинаковыми. Это происходит потому, что параметры Filter Color (Цвет фильтрации) и Transmit Filter (Значение фильтра пропускания) взаимосвязаны. Дело в том, что когда цвет фильтрации — белый, то нет никакого эффекта фильтрации и величина Transmit Filter уже не имеет значения (номера 1 и 2). А в случае, когда Filter Color назначен, но величина Transmit Filter=0, то опять же этот цвет не оказывает влияния, поскольку величина Transmit Filter означает степень воздействия цвета на материал.

Ещё важно отметить вот что. Посмотрите на сферы №5 и 6. Они кажутся различными. Очевидно это воздействие цвета поглощения - Absorption Color , поскольку только в нём у этих сфер отличие. Значение Transmit Filter=1, в обоих случаях, значит действие Absorption Color, проявляется, даже при максимальном значении Transmit Filter=1 (что противоречит официальной документации по Yafaray).

Может показаться странным, что сфера №6 выглядит более тёмной,чем сфера №5, хотя имеет цвет поглощения близкий к белому. Это происходит оттого, что у сферы №5 цвет фильтрации Filter Color установлен зелёным и значение Transmit Filter=1, то есть фактически в расчёте не учитываются никакие составляющие цвета, кроме зелёного канала, который в жёлтом цвете поглощения Absorption Color практически полон (0хFF). Это означает, что свет мало поглощается. А у шара №6, хоть цвет поглощения почти белый, но в зелёном канале существенно темнее (0xF2), чем у жёлтого. Таким образом составляющая света зелёного цвета поглощается, что и заставляет сферу №6 быть на рендере темнее.

Теперь попытаемся получить какие-нибудь тени. Один из способов получения теней — использовать опцию glass-материала Fake shadows (Имитация теней), которая активирована у первых шести сфер. Но для того, чтоб эта опция работала, необходимо активировать просчёт прозрачных теней кнопкой Transparent shadows в секции Settings в интерфейсе Yafaray. При активации опции Fake shadows при рендеринге просчитывается проникновение теневых лучей сквозь прозрачный материал, но без учёта параметров степени поглощения и преломления. Параметр глубины прозрачной тени Shadow depth определяет сколько «слоёв» таких прозрачных материалов будет принято в расчёт. Так как в нашем случае луч должен пройти через два слоя (передняя и задняя поверхность сферы), то установим значение Shadow depth=2. И не забудьте активировать Fake shadows.

Ray Depth	2
Shadow Depth	2
Photons	0
Caustic Depth	0
Transparent Shadows	Вкл

Отметьте, что Absorption Color не оказывает никакого воздействия на цвет тени (например у сфер № №5 и 6 цвет тени одинаков, несмотря на разный цвет поглощения.

Теперь уменьшим последовательно глубину луча трассировки до 0, чтобы убедиться, что он не оказывает никакого влияния на цвет теней и строятся они только теневыми лучами:

Ray Depth	1
Shadow Depth	2
Photons	0
Caustic Depth	0
Transparent Shadows	Вкл

Ray Depth	0
Shadow Depth	2
Photons	0
Caustic Depth	0
Transparent Shadows	Вкл

Что ж, всё очевидно. Теперь вернём обратно значение Ray Depth=2 и включим каустику.

(В Yafaray есть отличная функция отдельного просчёта каустики с помощью фотонов и включения результата в результат рендеринга сцены методом Direct Lighting, в котором общий просчёт GI не выполняется. Активируется каустика в секции Settings нажатием кнопки Use Caustics)

Ray Depth	2
Shadow Depth	2
Photons	500 тыс
Caustic Depth	10
Transparent Shadows	Вкл

И теперь видим, что на сферах №№7-9 цвет фильтрации Filter color не производит эффекта, так как отключён тем или иным способом. (либо с помощью нулевого значения, либо с помощью белого цвета), а вот на сферах №№10-12 эффект виден. А вот цвет поглощения Absorption Color влияет на все сферы с включённым эффектом каустики. Отметьте также, что каустики нет в тенях у сфер с включённой опцией Fake shadow.

Увеличим число фотонов, чтобы снизить шум эффекта каустики.

Ray Depth	2
Shadow Depth	2
Photons	5 млн
Caustic Depth	10
Transparent Shadows	Вкл

Намного лучше. Теперь поэкспериментируем с глубиной каустики — параметром Caustic depth. Глубина каустики — количество расчётных событий переотражений/преломлений траекторий излучения фотонов до достижения ими цели. Поставим значение Caustic depth=0.

Ray Depth	2
Shadow Depth	2
Photons	5 млн
Caustic Depth	0
Transparent Shadows	Вкл

Как видите, каустики нет. Теперь поставим значение Caustic depth=1.

Ray Depth	2
Shadow Depth	2
Photons	5 млн
Caustic Depth	1
Transparent Shadows	Вкл

Дополнительно я добавил в сцену ещё и криволинейную зеркальную поверхность, чтобы «поймать» каустики отражения. Как видим Caustic depth=1 для зеркальных каустиков вполне достаточно — на основании появился симпатичный «зайчик», а также едва заметные рефлексы под сферами, которые являются результатом отражения фотонов от наружных поверхностей сфер.Однако преломления фотонов нет, поскольку при прохождении фотона через сферу происходит два случая преломления — на входе и на выходе.

Также заметно, что в криволинейном зеркале нет отражений сфер. Это оттого, что глубина луча трассировки Ray Depth имеет значение 2. Для того, чтобы прозрачные цветные шары стали видимы в зеркале, необходимо 3 события: преломление луча на входе-преломление луча на выходе -отражение. Установка Ray Depth=5 позволит увидеть отражение шара в зеркале.

Ray Depth	5
Shadow Depth	2
Photons	5 млн
Caustic Depth	1
Transparent Shadows	Вкл

IOR (Коэффициент преломления)

А сейчас проведём ряд быстрых тестов с коэффициентом преломления (IOR — Index Of Refraction). Все сферы теперь имеют следующие общие настройки glass-материала:

Тип материала	glass
Absorp Distance	1.00
Absorption Color	FFFF00 (жёлтый)
Mirror Color	FFFFFF(белый)
Fake-shadows	Выкл
Transmit Filter	0
Dispersion Power	0,00

А вот значения IOR для каждой сферы своё:

№	IOR
1	1,0
2	1,14
3	1,27
4	1,41
5	1,55
6	1,68
7	1,81
8	1,95
9	2,09
10	2,23
11	2,36
12	2,50

Для каустики использовано 5млн фотонов.

Тут типа «судите сами...» :)

Dispersion (Дисперсия)

Дисперсия — явление расщепления света на цветовые составляющие (упрощённо - ну, помните КаждыйОхотникЖелаетЗнатьГдеСидитФазан? То есть радуга — простой пример дисперсии света). У нас ситуация чуть сложнее, поскольку рассматривается влияние самого явления дисперсии на конечный рендеринг стеклоподобных расщепляюще преломляющих материалов. И опять общие для всех сфер настройки материала:

И опять общие для всех сфер настройки материала:

Тип материала	glass
Absorp Distance	1.00
Absorption Color	FFFFFF(белый)
Mirror Color	FFFFFF(белый)
Fake-shadows	Выкл
Transmit Filter	0

Значения коэффициента преломления IOR и силы дисперсии Dispersion power разные для каждой сферы:

№	IOR	Dispersion power
1	1,14	0,5
2	1,14	2,0
3	1,14	3,0
4	1,2	0,5
5	1,2	2,0
6	1,2	3,0
7	1,3	0,5
8	1,3	2,0
9	1,3	3,0
10	1,4	0,5
11	1,4	2,0
12	1,4	3,0

Полученное изображение было отрендерено с 5 млн фотонов каустики. Однако из-за эффекта дисперсии в изображении присутствует шум. Для шумоподавления используем 50 млн фотонов. (А вообще эффект дисперсии требует очень большого количества фотонов).

Сообщений 0, на страницах: 1
добавить сообщение