3s材质制作真实的皮肤_燕林.doc

3s材质制作真实的皮肤 燕琳Ultizen Games2008-02-023S介绍 所谓3S即Subsurface Scattering Shaders(次表面散射材质) ，Mentalray通过两种途径生成一种是利用光子产生次表面散射的物理模式，另外一种是用lightmap 进行模拟的非物理模式。快速方法使用一种物理上非正确的方法来模拟具有柔软、半透明感觉的材质，例如人类皮肤或制作蜡烛的蜡。SSS 物理材质使用一种在物理上正确的渲染方法，模拟被对象内部变化的深度所反射的光的效果。采用物理模式能产生真实的光线散射，但由于基于光子进行计算，所以速度很慢。认识皮肤 当光线进入半透明的物体时会发生散射，使周围的面被间接照亮，照亮的程度和与光线入射点的距离以及材质自身的特性相关。这种现象就是所谓“子面散射”（SubSurface Scattering） 由图可见皮肤分为两层：表皮层，真皮层。进入皮肤的光线就是通过这两层被散射的。进入皮肤的光线有自己的散射半径和散射强度认识mental ray的皮肤散射材质1 我们在Assign Renderer 里面进入mental ray渲染器2 打开3S皮肤材质3 双击材质球，让我们来分析一下它的属性参数SSS Fast Skin Material Parameters 这是全局控制项目,这里可以控制光子对于散色的控制大小（lightmap size）和3S效果的全局采样（Number of samples）我们可以通过Bump shader 给模型一张Bump贴图，使模型产生凹凸的肌理效果，同时通过调整Multiplier值，来表现不同的强度。4 Diffuse层控制了相当于皮肤图中所示的diffuse光线，它是皮肤的最外层颜色，其中Overall Color也影响着皮下的散射光线。我们将数值提高可以看到效果如下。5这些材质的核心由它产生皮肤的散射，它由三层组成，也就是我们分析的表皮层真皮层和另外的背光层，它们有颜色、强度和作用范围三个属性控制。这里我们通过贴图来控制颜色以及部分的强度。先将贴图载入各部分，所产生的效果，最后通过调整参数得出最后的效果。6Specularity部分由也是由二部分来控制高光。这是几种光线的合成流程图。7通过高光贴图来控制不同区域的强度来进行调整。第一层用来表现皮肤融合的高光层，第二层用来表现细节处狭窄的高光层。 1层高光贴图 2层高光贴图先将贴图载入各部分，所产生的效果并不是很明显，但我们可以通过调整参数得出比较好的效果。以上是mental ray的皮肤散射材质大致编辑过程，不同的皮肤要通过不同的参数去调节达到良好的结果，接下来我们说下各贴图的制作方法。1 首先我们通过真人的皮肤先制作一张diffuse,将他的皮肤分成真皮和表皮2张贴图。通过降低饱和度我们可以调整出一张表皮的diffuse通过对皮肤，头发和眉毛等各细部进行分开调整色彩，达到真皮层的皮肤效果。2 其次这里做了张真皮层的权重diffuse，（将真皮层贴图去色，加强对比度，降低少许亮度即可）是为了将渲染时应该呈现比较暗黑色的部分减少些真皮的颜色，也就是给真皮层做了个正片叠底的效果，重要体现在头发眉毛，及眼睛鼻子的暗部。背面（穿透）颜色权重diffuse，主要用于光线从背面照射时，肌肤呈现的透出的颜色，使肌肤更有透明感，因为这些部分主要体现在颈部，耳，鼻翼等比较薄而透的肌肤上，所以这张贴图大面积压暗其余部分只表现这些部分的亮度。3 接着是specular的贴图，第一层用来表现皮肤柔和的高光层，第二层用来表现细节处狭窄的高光层。4 人体的皮肤区别与塑料等高反射的材质，主要呈现大面积的散色和局部小区域的高光，我们可以先通过高模烘陪一张Lighting Map,将制作的肌肤贴图叠加在表面，产生皮肤与毛发的纹理，作为一层柔和的高光