Расчет освещения с final gathering, вверху — indirect off, внизу — indirect on

scale_conversion (Scale conversion factor)— простой линейный делитель всех расстояний. Позволяет увязывать единицы измерения для различных сцен, с целью одинакового визуального проявления материала вне зависимости от масштаба объектов, к которым он применяется. Например, если материал разработан в сцене с единицами измерения миллиметр и затем используется для объекта с единицами измерения сантиметр, фактор нужно установить равным 10 (1 мм = 1/10 см). Изменение этого параметра также позволяет быстро регулировать степень проявления подповерхностного рассеяния для всего материала сразу, что может быть удобно при настройке. Значение scale_conversion по умолчанию равно 1, что предполагает миллиметры в качестве единиц измерения сцены. Рекомендую при работе со всеми Fast SSS материалами и шейдерами использовать именно миллиметры (и реалистичные размеры объектов, разумеется).

scatter_bias (Scatter Bias) — определяет изотропию подповерхностного рассеяния, знакомую нам по модели физического рассеяния (параметр g, определяющий распределение вероятности рассеяния по углам) и может изменяться в пределах от -1 до 1. Если scatter_bias = 0, рассеяние происходит равномерно во всех направлениях (изотропное рассеяние), при scatter_bias = 1 происходит рассеяние преимущественно вперед, при scatter_bias = -1 — рассеяние "назад".

falloff (Falloff strength) — задает форму затухания рассеянного освещения вдоль радиуса. Большие значения задают более быстрое и резкое затухание, мЕньшие значения — более плавное и гладкое затухание и создают ощущение более короткого радиуса рассеяния, чем оно есть на самом деле. Поэтому, при уменьшении falloff может потребоваться увеличение радиуса рассеяния для компенсации этого эффекта. Для значений falloff от 1.0 до 10.0 все сэмплы в пределах радиуса рассеяния имеют приблизительно одинаковый весовой коэффициент. Для величин от 0.1 до 1.0 сэмплы вблизи границы площадки рассеяния имеют меньшие весовые коэффициенты. Уменьшение falloff приводит к затемнению рассеивающих слоев, причем передний слой гораздо более чувствителен к изменениям.

screen_composite (Screen "soft" compositing of layers) — позволяет определить способ сложения вкладов от различных типов освещения в материале. Когда галочка в чекбоксе установлена, используется Screen compositing, этот режим аналогичен режиму смешивания слоев"screen" в Photoshop. В отключенном положении все вклады просто суммируются по величине (add), что часто может привести к появлению засветок. Add - режим можно использовать, если рендер выполняется в HDRI файл для последующей нелинейной тоновой коррекции (tonemapping).

Шейдеры группы miss_fast

Основными "строительными" модулями для SSS — материалов являются шейдеры misss_fast_shader (SSS Fast Render Shader), misss_skin_specular (SSS Specular Reflection for Skin) и misss_lambert_gamma (SSS Lambert Gamma). Они специально разработаны для того, чтобы с их помощью можно было создавать новые материалы со свойствами подповерхностного рассеяния.

Misss_fast_shader (SSS Fast Render Shader)

Misss_fast_shader имеет модульную структуру, которая позволяет "каскадировать" любое (разумное :) число основных SSS - шейдеров друг с другом.

Спецификация misss_fast_shader:

color "misss_fast_shader" ( color texture "lightmap", color texture "depthmap", shader "bump", shader "diffuse_illum", color "diffuse_color", shader "specular_illum", scalar "diffuse_weight", color "front_sss_color", scalar "front_sss_weight", scalar "front_sss_radius", color "back_sss_color", scalar "back_sss_weight", scalar "back_sss_radius", scalar "back_sss_depth", scalar "scale_conversion", boolean "screen_composit", boolean "output_sss_only", scalar "falloff", integer "samples", ) apply material version 4

Назначение параметров шейдера соответствует аналогичным, которые мы уже рассмотрели на примере материала SSS Fast Material.

Рассмотрим подробнее его "строительные" свойства.

Все параметры misss_fast_shader, имеющие тип shader позволяют подключать через них другие шейдеры. Есть возможность соединения нескольких misss_fast_shader друг с другом и создания материала с произвольным количеством рассеивающих слоев, добавления свойств зеркального отражения или даже изменения модели расчета освещения поверхности.

Shader "bump"— параметр должен определяться шейдером или материалом. Здесь недостаточно использовать просто растровую или процедурную карту. Обусловлено это тем, что misss_fast_shader должен знать оригинальное направление нормалей и направление нормалей после применения bump, поскольку расчет подповерхностного рассеяния может выполняться только с не искривленными нормалями. Другими словами, использование шейдера или материала для bump гарантирует учет bump на этапе расчета lightmap и его сохранение в карте. В интерфейсе 3ds max bump уже реализован как материал, остается только войти в его свойства и назначить карту.

Shader "diffuse_illum"— предназначен для определения алгоритма расчета освещения поверхности от источников света. Обычно, для этого должен быть использован шейдер misss_lambert_gamma (SSS Lambert Gamma), если оставить этот параметр неопределенным, то, по умолчанию, он и будет использован. Однако здесь можно задавать любой шейдер, рассчитывающий освещение — не только Lambert, но и, например, Phong, Ward, Cook-Torrance, Blinn и другие (напоминаю, эти шейдеры по умолчанию скрыты и не появляются в списке шейдеров редактора материалов, но их можно открыть, отредактировав файл base.mi). Именно здесь нужно подключать (каскадировать) еще один misss_fast_shader, если требуется создание материала с дополнительными рассеивающими слоями.

Shader "specular_illum" — предназначен для встраивания шейдера, который будет рассчитывать зеркальные отражения и подсветки поверхности. Как правило, для этой цели лучше использовать misss_skin_specular (SSS Specular Reflection for Skin), поскольку он оптимизирован для расчетов с органическими материалами (учитывает закон Фреснеля). Но ничто не мешает использовать для этой цели любой другой подходящий шейдер. Если шейдер не указать явно, зеркальные свойства рассчитываться не будут.

Таким образом, построение собственного SSS - материала должно выполняться в соответствии со следующей диаграммой: