Az átláthatóság, fénytörés, a felszín alatti szórás, diszperziós
Menjünk! Kezdjük egy kicsit rögzíti a hatálya alá tartozó anyagok a tükröződések.
Reflexió és fénytörés megszakítja a diffúz szín.
Ez azt jelenti, hogy ha van egy nagyon visszaverő anyag, fém, például a diffúz szín nem lesz látható minden. Ezért, 100% = 0% tükörképe a diffúz szín. 100% -os átlátszóságot - azaz visszaverődés kerülhet sor, de nem tartalmazza a diffúz szín. Vezetőket (fémek) nem diffúz komponens, így teszel fémek diffúz 0% (fekete).
Bármilyen felületi tükrözi.
Meglévő a Földön valóságos anyag, a legalacsonyabb visszaverő 0,045% tükrözi a beeső fény rajta. Így még a „teljesen fekete” felülete mindig tükrözi egy töredéke a fény. Mit beszélnek a hétköznapi anyagok, hogy létezik a valóságban, és nem jön létre a laboratóriumban.
A legtöbb felület fényes gondolatok. Felületet tiszta tükörképei nagyon ritkák.
A legnagyobb fényvisszaverő anyag - spectralon. Így is mintegy 99% a beeső fény. Megjelenésükben hasonlítanak az anyag BRDF Lambert, de biztosan nem az.
Fehér könyv tükrözi mintegy 80% -a fény.
Ezért, ha azt szeretnénk elérni reális eredmény, ki kell egészíteni, hogy az tükrözze a textúra bármely és minden anyag.
Reflection, valószínűleg a második legfontosabb tényező a fotorealisztikus után a globális megvilágítás (technikailag szólva, a tehetség és a tapasztalat is, még mindig kb).
Az alábbiakban egy kép renderelt és anélkül reflexió. Nézd meg, mennyi gazdagabb képet néz tükröződések.
De az a tény, hogy az építészeti visualizers használja folyamatosan - Fresnel (Fresnel) reflexió. Mivel a valós világban gondolatok többnyire homályos, nem tükröződő.
Ugyanez mondható el a világos és homályos árnyékok. Folyamatosan a lágy árnyékok - ha nem hibáznak.
A legsötétebb anyag, amely többé-kevésbé elérhető az átlagember, tükrözi legalább 3% -át a fény. Persze, akkor létrehozhat egy anyagot, amely tükrözi csupán 1% -a fény, de a valóságban az ilyen anyag lehet már csak a laborban.
Az elképzelés az, hogy valódi anyagok tükrözik elég sokat. De reflexió dielektrikumokon kell egy csillapító Fresnel (Fresnel falloff), beszéljünk egy kicsit később.
2. Transmission (átvitel).
Az átláthatóság szintjének mikroszerkezet azt jelenti, hogy a fényenergia nem alakul át hőenergiává (az utóbbi jellemző fekete vagy sötét anyag), és az anyag fényt teljesen.
Ha átlátszó vagy áttetsző anyagból van festve, egy bizonyos színt. elnyeli bizonyos hullámhosszú fény, és hogy néhány szín megy akadály nélkül. Azonban más színek nem mennek át az anyagot.
Függetlenül attól, hogy a fény áthalad a felületen, vagy arról visszaverődő, függően a beesési szög a fény a felszínen, és a törésmutató az anyag. Modellezzük ezt a Fresnel egyenletet. Tény, hogy a fény, hogy esik, a felületre merőlegesen a dielektrikum szinte teljesen belsejében tartjuk, és a fény, amely esemény egy nézett szögben - szinte teljesen tükröződik.
Csak az egyik a fenti események megtörténhet egy bizonyos foton: akkor vagy hatol be a munkadarabba, vagy befolyásolják felületre. De modellezni a végső eredményt a végtelen számú foton. Ezért, modellezése esetén egy adott felületen, meg kell foglalkozni a százalékos aránya fotonok áteső egy adott kölcsönhatás.
Ennek megfelelően a fém 50% -át teszi a fotonok eső, és elnyeli a másik 50%. Ha azt szeretnénk, hogy szimulálja a poharat, majd azt mondjuk, hogy továbbítja a 90% -át a fotonok eső merőlegesen, 5% tükrözi, és elnyeli a maradék 5% -ot.
Refrakció (refrakció).
Ez a hatás kapcsolódik a sebességváltó.
Fénytörés - ez fénysugarak hajlása (a változás a menetirányban) a határ két média (anyagok). Megtörik a különböző környezetekben különböző módon, ez az úgynevezett törésmutatójú - IOR.
IOR nulla azt jelenti, hogy egy átlátszó tárgy láthatatlan (nincs fény hajlító mindkét környezetben azonos sűrűség). Például az üveg akkor csak a fénytörés sugarak és azok részleges felszívódását. Mert a fénytörés - eltérő sűrűségű környezetben. Fény mozog lassabban, ahogy áthalad a sűrűbb közegben.
Képzeljünk el egy követ dobott a vízbe, a derékszög - ez nem fogja megváltoztatni az irányt, csak lassítani. De ha dobni egy követ hegyes szögben a víz felszínén, majd bement a vízbe, megváltoztatja a repülési irány miatt magas a víz sűrűségének képest a levegő sűrűsége.
Ezért, ha megnézi egy üveg, akkor szinte nem látni az elülső oldalán, és ha csak a megtört alakot.
Vannak még tényezők visszavert refractions és tükröződések fénytörés, amelyek szinte mindig megegyezik (azaz visszaverődés fénytörés értéket mindig megtörik reflexió).
IOR függ törésmutatója és a reflexiós tényező, és mint egy lehetőség, és egy második eltérést leírni fotonok áthaladó anyag. IOR is függ a fényenergiát, azaz Azt mutatja, hogy ez az energia már nem szívódik fel az anyagot, és kezd elgondolkodni rajta. Ezért minden anyag (nem csak átlátszó) van értékük IOR. amely befolyásolja nem minden típusú viselkedését fény: mindenféle tükröződéseket és fénytörést.
Ha szeretné, hogy tudományosan megalapozott ezt a kérdést, azt is meg kell tudja, hogy a reflexió és fénytörés értéke egyenlő. A pontos szám megtalálható a megfelelő táblázatokban.
A megjelenítő Mental Ray lehetővé teszi, hogy ellenőrizzék a két érték egy paraméter - IOR (Fresnel reflexió), de VRAY. Ez használ két különböző paraméter - IOR kiépítése Reflection és Fresnel IOR kiépítése fénytörés.
Nem számít, hogy milyen anyagból nem kap fényt, akkor annak felszívódását. Az abszorpciós függ az adott anyag, pontosabban az, hogy a fény szóródik az anyagon belül. Például, a fény az üvegen belül mozog egészen a teljes vastagsága és nem eloszlatni, amikor áthalad rajta. Ezért az üveg tűnik számunkra egyértelmű és nem áttetsző. Persze, felszívódás, de nagyon kicsi. Éppen ezért, a látható kép az üvegen keresztül, úgy tűnik, csak egy kicsit árnyékos (nem olyan fényes, mint anélkül, hogy a pohár).
Diszperziós (Dispersion).
Van is ilyen hatás például a diszperzió. Amikor fény esik az anyagon felbomlik. A variancia miatt az anyag tulajdonságai megtörik elektromágneses (fény) a különböző hullámhosszú különböző szögekben. Diszperziós az oka az ilyen jelenségek, mint a szivárvány színei.
Ez egy meglehetősen gyakori hatása. Ön folyamatosan figyeli a maró diszperziós víz vagy gyémánt. Például, Newton sikeresen alkalmazzák, hogy igazolják a felosztása egy pohár prizma a fény.
Diszperziós az oka a diszperziós reflexiók (figyelembe véve a meghatározás nem vagyok biztos). Úgy néz ki, mint egy színes reflexiót, és ennek eredményeként a festett maró hatású.
Tehát ne feledje, hogy a színes játék a gyöngy és a benzin nem kapcsolódnak a felületi tükröződést. Ezek a színes válások látunk vékonyfilm-hatásokat.
Ez akkor fordul elő, mert a diszperzió a vékony rétegek (vastagsága nem több, mint a fény hullámhossza) fényáteresztő anyag (dielektromos), amely lefedi a felületet. Komplex minták színes foltok és függ a rétegek száma és azok vastagsága.
Például, amikor egy vékony film a benzin a víz felszínén, vagy amikor egy vékony réteg „cukormáz”, vagy ha a borító gyöngy buborék áll ultravékony fólia szappan anyagból, amely oszcillál a levegőben, és ez a változás a film vastagságának, azt látjuk, dinamikus színes foltokat. Természetüknél fogva, ez ugyanaz a hatása, hogy vezet a megjelenése a szivárvány, csak akkor jelentkezik nagyon vékony rétegben átlátszó anyagból.
Áttetszőség (áttetszőség).
Áttetszőség - ez egy speciális eset az átláthatóság.
felületi mikrogeometria vezet az a tény, hogy a fény szóródik a különböző irányokba. Ez a hatás minőségileg azonos a diffúz és fényes reflexiók. Ez váltja ki ugyanazt a hatást, mint a fény áthaladását tejüveg.
Meg kell érteni, hogy a folyosón függ az al-felületi érdesség. Míg tükröző és diffúz reflexió - az eredmény a felületi érdesség. Ezért a tej üveg durvább felszín alatti szerkezet, mint a hagyományos átlátszó üveg. Ahhoz, hogy mindezt ki kell egészíteni egy másik paramétert, amely leírja, hogy milyen mély fény behatol az anyagba, mert nem vagyok biztos abban, hogy képes legyen alatti felületi érdesség önmagában megáll a behatoló fény.
A mikroszerkezeti szinten: áttetsző - a felszín alatti hatást. Nem vagyok benne biztos, ha van hivatalos terminológia, amit az alábbiakban ismertetett, de én személy használja a „felszín alatti reflexió” a hatás, amikor a fény belép az anyag szétszóródott, és tükröződik ott, ott, ahol bejött. Továbbá, a „felszín alatti áramlás” a hatás, amikor a fény behatol az anyagba egyrészt, szétszórt, és tükröződik ott, de kiderült, hogy a másik oldalon az objektum.
Mi történik belül - ez egy rendkívül összetett folyamat. Általában modellezzük véletlen bolyongás - azaz foton legyek nagyon rövid távolságra az anyagon belül az ütközés előtt az atom elveszti részét az energia az ütközés során (abszorpciós) visszapattan ez az atom a másik irányba, és az összes megismételjük sokszor.
A felszín alatti szórás egy speciális esete az átviteli és úgy történik: a fény belép az anyagot többször visszaverődik az atomok kívül és belül nem ugyanazon a helyen, ahol belépett.
Kölcsönhatás a fény az anyagon belül, és atomok vezet az a tény, hogy része az energia elnyelődik. Jellemzően a különböző hullámhosszokon az abszorpciós érték különböző. Ezért, amikor a fény jön vissza az anyagot, ez egy kicsit halványabb és más árnyalatú.
A felszín alatti szórás történik csak dielektrikumokban. Ezért nem fémes anyagok egy bizonyos színt (de a tükröződést a dielektrikumokon mindig fehér). Ie minden alkalommal, amikor megjelenik egy színes tárgyat, tudod, ez nem fém, a fény behatol az anyagba ugrik oda, kis „színezés” a folyamat, majd hagyja az anyagot egy másik ponton.
Annak a ténynek köszönhetően, hogy a legtöbb anyag rendkívül erős, a koordinátákat a fény belépési pont az anyagi és kilépési pontok közel azonos, ezért azt vizuálisan látni, hogy az anyag szilárd.
BSSRDF mért lehet használni anyagok nagy belső disszipáció, így szerves anyagok, például a bőrre.
Ön nem lesz képes szimulálni a folyamat egy nagy belső disszipáció a BRDF, mert a BRDF, definíció szerint, figyelembe véve, hogy a fény behatol az anyagba, és ki az ugyanazon a ponton (ez egy valós feltételezés a legtöbb anyag).
Az ilyen jelölőanyagok (meg reális renderers), mint Maxwell ne használjon BSSRDF, hanem azok közvetlenül szimulálni egy véletlen séta kiszámításához felszín alatti szórás.
A különbség a tulajdonságok a shader diffúz és SSS / átlátszóságát (felszín alatti) szétosztására fény. Vagy más szóval, hogy milyen messze attól a ponttól, a foton belépő anyag kilép lényeg ugyanaz foton (fény) kifelé. Így fény jut rá, szilárd kőfal, ki a felszín alatti réteg annyira közel a belépési pont, úgy véli, hogy a shader ezt a mennyiséget nulla. De a fény, hogy esik a bőrön, akkor jön egy jelentős távolságra a belépési pont. Ezért nem lehet figyelmen kívül hagyni, különben a bőr fog kinézni halott. Ezért van szükség shader felszín alatti szórás (SSS).
3. abszorpciós (elnyelési).
Elektromágneses energia (fény) hullámhossz alakítjuk hőenergia és a „hiányzó”. Persze, ez nem veszett el a jelenlegi, de amikor láthatóvá a kép arra összpontosítunk, hogy a fény, hanem a hő. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy semmilyen anyag soha nem tükrözik a 100% a beeső fény, ha azt akarjuk, hogy úgy tűnjön, reális.
Ha a felület fehér, ez azt jelenti, hogy ez tükrözi hullámhosszon, ha elszíneződött - tehát tükrözi, csak bizonyos fényhullámok, látod. Mert akkor meg kell egy dolgot jelenthet, hogy néhány színes felületek kölcsönhatásba léphet a színes világítás nem olyan, mint amit elvár.
Falling egy sima felületre (sima mikro szinten), a foton tükröződik, és elvész. De eső érdes felülete van, a foton után gondolkodás történhet, hogy egy csomó lehetőség: ez hatással lehet a szakadék pereotrazitsya többször mikrosherehovatostey és a rés, vagy felszívódhat a végén.
Amikor a fény elnyelődik a felület, azt látjuk, sötét (olyan sötét ruhát mindig melegebb, mint a fehér).
Tehát, 100% fekete azt jelenti, 0% gondolatok, és ez soha nem történik a valóságban. ALL anyagok mindig tükrözi bizonyos fokig.
Color - az eredmény a szelektív abszorpciós és reflexiós szelektív.
Felszíni tűnünk színű, mert felszívja a hullám (a színt, akkor nem lehet látni), és néhány tükrözik a hullám (a szín, hogy látjuk). Így 0% a diffúz komponens (fekete) azt jelenti, hogy nincs fény tükröződni fog akármilyen intenzitással nem ragyog, mert az anyag teljesen elnyeli a fényt. Ezért soha nem szabad 0% a diffúzió (fekete szín a diffúz slot), még akkor is, ha létrehoz egy nagyon sötét anyag.
Könnyű, ha nem ismerik fel, akkor átmegy a felületet, és ha nem megy, akkor hővé alakul (elnyelt), ennek eredményeként látjuk a sötét anyag (látható fény információ nem áll rendelkezésre). Ha a fény nem megy át teljesen az anyagot (átvitel), kiderül ugyanazon a ponton lépett (a felszín alatti reflexió). Color - ez mindig egy esetben a felszívódás, függetlenül attól, hogy átlátszó vagy áttetsző anyagból, azaz szelektív abszorpciós egy adott hullámhosszú. Black - ez azt jelenti, mindent hullámok felszívódnak, fehér - tükröződik.