Тест 1. Расчет подповерхностного освещения методом однократного рассеяния

Описание сцены:

• Образец: молоко;
• Метод: однократное рассеяние (approx_single_scatter = on);
• Свет: direct;
• Отражение поверхности отключено (слот material имеет черный цвет);
• top - верхняя камера, перпендикулярна грани, на которую падает свет;
• side - камера перпендикулярна боковой грани;
• bottom - камера перпендикулярна нижней грани.

top - side - bottom, g = - 0.9 (анизотропное рассеяние назад)

top - side - bottom, g = 0 (изотропное рассеяние)

top - side - bottom, g = 0.9 (анизотропное рассеяние вперед)

Выводы:

1. Анизотропия. Для рассеяния вперед (g = 0.9) существенный световой поток (красное пятно) выходит через нижнюю грань образца, и в меньшей степени по сравнению с другими типами анизотропии рассеяния - сверху (желтое пятно). Для рассеяния назад и изотропного рассеяния снизу свет не выходит (выходит значительно меньше), зато через верхнюю грань световой поток сильнее (белые пятна), чем при рассеянии вперед.

2. Однократное рассеяние происходит не только в пределах длины одного среднего свободного пробега, а по всей глубине материала, но с разной вероятностью. Чем больше глубина, тем меньше вероятность однократного рассеяния, или, что тождественно, чем больше глубина, тем меньше количество однократных рассеяний.

Как видно из рендеров, величина g влияет на вероятность однократного рассеяния в зависимости от глубины. При g = 0 глубина рассеяний максимальна - однократные рассеяния происходят на бОльшей глубине и их больше по количеству, при g = - 0.9 = 0.9 - минимальна и практически идентична как для рассеяния вперед, так и для рассеяния назад.

3. Высокая зависимость от положения камеры

слева-направо: камера под углом 90, 45 и 35 градусов к нижней грани

Как видно из рендеров, при изменении положения камеры всего на 10 градусов видимость светового выхода через нижнюю грань полностью исчезла. Это свойство проявляется только для анизотропного рассеяния и его нужно учитывать при настройке положения камеры в сцене.

4. Отражение Фреснеля.

Для материала с g = 0.9 (рассеяние вперед) отражение поверхности (камера под углом 45 градусов сверху над образцом) демонстрирует закон Фреснеля. Дальняя часть эллипса светлее из-за того, что угол зрения относительно поверхности меньше для дальней части эллипса и больше для передней части эллипса. Свойства отражения для образца отключены - для слота material назначен черный цвет.

5. Расчет методом однократных рассеяний требует высоких значений интенсивности источников света. Если интенсивность источника недостаточна, результат расчетов будет просто нулевым ("черный" рендер).

Дата добавления: 2015-10-28