[ SUBSURFACE SCATTERING ]
 

 

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STRUCTURE & CONCEPTES DES COUCHES DE SURFACE

REGLAGE DE SAMPLE Descriptif des réglages samples pour la génaration de lightmap
PARAMETRE DE SUBSURFACE Tableau des paramétre des couches cutanées
PARAMETRE DE SPECULAIRE Tableau des paramétres des couches spéculaires et de réflexion
OPTIMISATION Tableau des propriétées d'échelles physique
BACKSURFACE SCATTERING Exemple du travail sur les couches sous cutané endordermaique
SUDDERMAL LAYERS Exemple du travail sur le Derme avec texture de Damier
EPIDERMAL LAYERS Exemple du travail sur l'Epi Derme avec texture de Damier
UNSCATTERED DIFFUSE COLORS Exemple du travail sur les couleurs diffuse de la peau

 

Le Matériaux SSS ( subsurface scattering ) est un matériaux qui la propriété de pouvoir simuler la dispersion de la lumière à l'intérieur d'un objet. il permet de définir des couches de profondeur de surface et de leurs appliquer des textures afin de simuler des effets de densités. il existe 4 matériaux qui font du SSS

- SSS Fast Materials ( misss ) posséde un ensemble de 2 couche de dispersion et 2 canneaux spéculaire.
- SSS Fast Skin Materials ( misss ) posséde un ensemble de propriété qui permet de simuler les différent effets de couche cutané et sous cutané ainsi que les réflexion spéculaire de la peau.
- SSS Fast Materials + Displace ( misss ) idem mais cette fois avec un canaux pour gérer de displacement maping
- SSS Fast Physical Materials ( misss ) Permet de gérer la dispersion avec des éclairages physique comme la GI ou le final regater.

Le matériaux SSS Fast Skin Materials gère la dispersion de la lumière dans les couche de surface profonde de 2 façon. par un paramètre de profondeur qui détermine jusqu 'as qu'elle distance la lumiére peu pénétrer. et un paramètre d'angle ( radius ) qui détermine sur qu'elle valleur elle se déplace aléatoirement dans les couches. c'est à dire comment la lumiére et renvoyer dans des direction différent par les pigment qu'elle rencontre. Toute ces informations sont stocker par la suite dans une lightmap. on ne peu pas placer un objet dans un matériaux et le visualiser en translucence

Vienne ensuite les couches de surface extérieur ou couche spéculaire qui détermine les couleurs de la peau ou la couleurs de teintes de peau ( exemple maquillage ), ainsi que différentes couches de réflexion spéculaire. qui permettent de définir des parties humide ou des partis douce. Ainsi qu'une couche de réflexion ( miroir ) de type Raystrace.

Comportement de la lumière traversant les différentes couches de surfaces

 
PARAMETTRES DU MATERIAUX - SSS FAST SKIN

 

Scatter Group - Les lightmap peuvent être groupé sous un nom. Permet de spécifier des groupe sur des matériaux en copier en instance. ( fait aussi appel a la gestion de mémoire )

lightmap_size - la taille est calculer par défaut à 50 % de la taille du rendu. ( valeur par défaut qui suffisante ) si toute foi quelques défaut de apparaisse encore augmenter cette valeur.

samples - Définie la qualité de dispersion de la lumière dans le matériaux. Les valeurs peuvent se situer en entre 32 et 128 samples pour avoir une qualitées optimale. Ce paramètre joue enfaite sur l'angle de dispersion des rayons et leurs nombres. L'augmenter évite d'avoir du bruit sur les images.

bump - canal spécifique pour charger la texture de bump

 

Ambiant Agit comme une auto-illumination sur la couleur ambiante. Par défaut noir.
l'overall_color couche de couleur supplémentaires à appliquer sur la peau. Va servir à mettre des teintes de couleurs sur la peau, variation, eudem, bleu, maquillages, tatouages etc.
Unscattered diffuse_color couleurs diffuse de base de la peau. elle apparais à la lumiére et disparais dans l'ombres pour laisser apparaître les autres couches.
unscattered diffuse weight valeur de poids de la couleurs diffuse. ( 1 teintes normals, 0 elle disparais,1 et + amplifie la couleurs de la peau )
Epidermal ( top ) layer scatter colors Couleurs de l'epiderme.
Epidermal ( top ) layer scatter weight amplifie la valeur de dispersion de la couleurs de l'Epiderme.
Epidermal ( top ) layer scatter radius

définie la valeur d'angle de dispersion des rayons de lumière dans la surface de l'Epiderme

Subdermal layer scatter collor Couleurs du sous-epiderme
Subdermal layer scatter weight Valeur de dispersion du sous-epiderme
Subdermal layer scatter radius Valeur angle de dispersion du sous-epiderme
Subdermal layer scatter depth profondeur de la valeur de dispersion du sous-epiderme
Back surface ( through ) scatter colors couleurs des couche sous cutané ( muscle, artéres, veines )
Back surface ( through ) scatter weight
Valeur de dispersion des couche sous cutanées
Back surface ( through ) scatter radius Valeur angle de dispersion des couches sous cutanées
Back surface ( through ) scatter depth Profondeur de la valeur de dispersion des couches sous cutanées

overall specularity Weight Valeur des niveau spéculaire du matériaux. ( type Phong )
Edge narrowness Mélange entre l'effets gloss et le fresnel. augmente le rayons spéculaire des réflexions sur les surfaces parallèles de la peau par rapport à la vue caméra ( effet fresnel ). particularité : les valeurs basse augmente l'effets et les valeurs haute le réduise.
Specular Color 1 représente la première couche de séculaire. cette couche est exploiter pour avoir des réflexions net et brillante pour simuler par exemple les surface humide, huileuse ou lisser.
Specular weight Valeur de réflexion du spéculaire.
Specular Edge weight Valeur de réflexion sur les bord parallèle ( effet fresnel )
shinyness les valeurs élever donne un point spéculaire plus petit. les valeurs basse augmente la taille du spéculaire et donne une impression de surface lissé ( plastique de type phong ) les valeur intermédiaires donne un effet, duveteux rappelant le velours
spec_color 2- secondary_spec_weight - secondary_edge_weight - secondary_shinyness . représente la deuxiéme couche de spéculaire. (Les paramètres sont les mêmes ) Pour la peau, un principe de base est avoir une 1ère couche spéculaire avec un shinyness très bas (3.0 à 8.0) et un niveau bas (0.1 à 0.3) mais un poids plutôt élevé de bord (0.5 à 1.0) et légèrement une couleur de bleu et une 2ème couche qui a le haut réglage en shinyness (20 à 100) et un niveau moyen (0.3 à 0.6) et aucun changement de bord parallèle.
reflect_weight détermine la valeur de reflexion de la peau
reflect Edge weight réflexion sur les bord parallèle
reflexion glossiness une valeur de 0 donne une reflexion lisse comme un matériaux de verre. ( chrome miroir ). des valeur supérieur donne un bruit qui générer un gloss
Only reflct environment non coché il reflète l' environnement comme un matériaux raystrace. Coché il utiliseras une maps de reflexion. ( temps de calcules réduit )
local environment shader spécifie l' environnement local
 

lightmap gamma curve

est la courbe gamma de la lumière stockée dans le lightmap. Si c'est 1.0, la lumière diffuse est stockée normalement. Si elle est moins de 1.0, la courbe est aplatie entraînant la lumière à la diffusion vers les surfaces perpendiculaires à la lumière entrante. Si elle est plus haute que 1.0, la courbe est rétrécie entraînant la lumière vers les surfaces faisant face directement à la source lumineuse. Dans la plupart des cas, une valeur entre 0.4 et 0.8 est suffisante.

Scatter indirect illumination

si coché prend en compte les lumières en GI, et le finalgattering. Augmente la duré des rendu.
scale_conversion
Permet de travailler sur la division spatial des objets. Selon les échelles de fichiers en inch, mm, ou mètres les conversions d'échelle peuvent étre différentes par rapport à l'origine. La dispersion de la lumiére ne pouras pas étre effective cela ces échelles. Scale factor permet de le modifier facilement. Mais il est conseiller d'éssais de créer des objets avec des échelles réaliste.
scatter_bias
quand la valeur est de 0.0 la dispersion de la lumière est uniforme dans le matériaux. Les valeur positive favoriserons les partis supérieure des surfaces, les valeur négative les partis profonde.
Fallof strength
défini les valeur de dispersion sur les bord parallèles des surface. les valeurs plus élevées rapportent un Fallof plus pointue, et des valeurs plus basses un Fallof plus douce, mais rendent également la distance perçue d' éparpillement plus courte, ainsi on doit compenser en augmentant la distance réelle du Fallof pour un regard légèrement plus doux.
Screencomposit of Layers
Fusionne les couche lumineuses entre elles, évite ainsi d'avoir des valeur de surexposition dans les blancs. Cette option permet l'utilisation de ce qui est connue dans beaucoup d' applications compositing comme mode de transfert d'écran entre les couches, qui donne un résultat plus doux et plus agréable. Si elle est arrêtée, l'addition normale est employée.
 
   
BACK SURCAFE SCATTERING

 

Description de scène : background rouge bordeau . Light ( aéralight mr ) en ombre douce. positionner en éclairage de soutien ( rime light ). Les objets dans la scéne ons une hauteur moyenne de 20 cm pour les plus grand. 3 rectangle et 3 sphére pour avoir des type de volume et de taille différents.

Le matériaus SSS Fast skin à été apliquer sans moficication ( voir images )

dans l'editeur de matériaux, ( 3D layers diffuse ) méteez toutes les paralméttres à zéro. Sauf les paraméttre de bakcsurface. et dans (2D layers diffuse é reflex ) méttez le spécualires à zéro aussi.

Le backsurface va nous perméttre de travailler premiérement sur les couches profondes de la peau. c'est à dire les le tissu sanguins, les veines, les muscle, etc.

 

1

Premiére rendu, les objets sont afficher en noir. Et ne sont pas affécter par la lumiére. Dans ( advenced option ) le paraméttre (scale conversion ) est sur 1.

0.10

En réduisant la valeur à 0.10. le phénoméne de dispersion commence à apparaitre sur les plus petite piéces.

0.05

Scale conversion à 0.05 les 2 premier objets devienne trasnlucant

0.01

0.01. L'enssemble du groupe est maintenant éclairer.

Le paraméttre scale conversion permet de redéfinir l'échelle physique du calcule de la dispersion rapidement.

Mais il n'y as pas de calcules avec de véritable propritété physique. Le SSS ne génére qu'une simulation qu'il convertie en light maps. d'ou la simplicité à travailler sur les échelles avec ce paraméttres.
1
1
0.1

Maintenant observons le comportement de la dispersion quand les paramétre de profondeur et d'angle de dispersion sont modifier

Quand la valeur de profondeur est basse ( 0.1 ) Les objets ne sont plus semi transparant. Les rayons de lumiére ne fessant que rebondir dans toutes direction et ne décrive plus le parcour de la lumiére que sur les régions proche ou elle frappes la surfaces.

l'objet deviens relativement opaque.
1
0.1
1

Inversement quand c'est la valeur d'angle de dispersion qui est réduite ( 0.1 ) l'objet deviens trop transparent et semble perdre sa densité.

içi les rayons ne sont que peu dévider par les matiére de l'objets ( que l'on pourais appeller pigment cellulaires ) et parcoure donc un chemin régulier

DAMIER
0.5
0.5

En méttant un maps de damier dans le weight ( valeur de dispersion ) Les valeur de gris minimise ou maxise les valeurs de dispersion

Ce damier n'ais d'ailleurs pas complétement blanc et noir, le noir à étais changer pour un gris moyen.

Cette effet, Fesant ressortir des zones plus sombres et pourais servir a représenter les veines qui cours le longs d'un bras ou bien les os. il suffirais juste dans faire une maps spécifique d'unwraps

DAMIER
1
0.5
0.5

Texture Damier dans le canal de couleurs change la couleur profonde de l'objet. rappel q ue nous somme içi au plus sous cutané

concernant les paramétre d'angle et de profondeur il est conseiller de les régler à valeur équale celon vos besoin.

 

SUBDERMAL SCATTERING

 
DAMIER
0.5

Nous voici au niveau du " Derme " premiére couche cutané ou ce méthabolise la chimie de la peau. Le Derme est riche en fins vaisseaux sanguins, appelés vaiseaux capillaires. Irrigué par le sang,( d'ou sa couleurs orangé ) le derme prend en charge la nutrition de l' epiderme.

Texture Damier dans le Weight, réduit ou augmente les zone ou la dispersion du Derme est afficher.

Sur le méme principes des maps organique pourais étre utiliser pour faire apparaitre des détails.
DAMIER
1
0.1

Damier comme couleur du Derme.

Cette fois la valeurs d'angle ( radius ) est faible, la dispersion du Derme est limité au zone qui sont éclairer. dans l'ombres apparais la couche sous cutané ( backsurface )

DAMIER
1
0.5

Valeur normal ( 0.5 ) Le Derme recouvre completement les objets, la dispersion est compléte méme en arriére plan de l'éclairage.

 

EPIDERMAL SCATTERING

 
DAMIER
0.1

L'épiderme est l'usine de production de la peau. ils synthétise la vitamine D et produit équalement les pigment qui lui donne sa couleurs. Il contient de nombreuses terminaisons nerveuses.L'épaisseur de l'épiderme est faible, de l'ordre du millimètre. Elle varie selon les parties du corps. ( mains, pieds )

Damier dans le wieght et faible Radius. idem le damier laisse appararaitre la couche du Derme dans les noir et l'épiderme dans les blanc. Le faible radius laisse apparaitre la couche sous cutané dans les partis ombrer
DAMIER
0.5

Radius à 0.5 la couleur de dispersion de l'épiderme est homogéne sur toues les surface.

DAMIER
1
0.5

Damier en couleurs d'épiderme.

 

UNSCATTERED DIFFUSE COLORS & DIFFUSE COLORATION

 
DAMIER

Damier dans le Weight de couleurs diffuse. Les 2 couches de couleurs diffuse étant identiques seul l'intencitées de la couleurs est afficher dans les blanc et les noirs

( info ) sur chaque exemple de paramétrage, les autres couche on été vidé de leurs textures, seul les paramétre de weight, radius et depth sont conserver
DAMIER
1

Damier en couleurs diffuse primaire.

Le canal diffuse représente la couleurs de la surface de la peau en conatctes avec la lumiére directe.

DAMIER
1
   
   
   
   
Couleurs de diffuse secondaire ( ou de coloration ) utilisation d'un damier coloré. ( rouge orange dans les noir ).

Cette couche de couleurs peu servire à représenter une couche artificielle, maquillage, tatouages, marques, etc.

DAMIER
1

retour des valeurs spéculaire à 1

DAMIER
1

Un damier dans le Caneaux ( Ambient / extra light ) agit comme une texture d'auto-illumination. Les partis blanche sont interprété comme une sources de lumiére. Et la dispersion de cette lumiére a lieu dans les noirs ( cad : dans les couches d'épiderme ).recevant la diffusion des zones d'auto-éclairer.

Encore une fois ce n'est qu'un 'effets stocker dans la lightmap. Une couche d'extralight ne peu générer de lumiére physique en dehors du SSS mat

Dans le tableau( 2D Layers spéculary ). Le paramétre reflexion glossiness permet de donner au shader des proprité de reflexions indentiques au matériaux raystraces. Pouvant servire de chrome mirroir, pouvant recevoir des réglages de gloss.

Il pourais servire a représenter les liquides sur la peau, sueurs, gras de la peau ou du nez,

 
OPTIMISATION

en cours d'élaborattion