ŁĄCZY · R.7 + R.11Hₜ · uogólniony half-vectorWYGLĄD · szkło matowe/satynoweMODEL · Walter et al. 2007
Dodatek X / Materiały
Rough dielectric BSDF: matowe szkło
Rozdział 7 dał Ci gładkie szkło. Rozdział 11 dał Ci chropowaty metal. Nikt jeszcze nie dał Ci chropowatego szkła — a to dosłownie każda szyba prysznicowa, satynowany plastik i piaskowane okno, jakie widziałeś.
TL;DR
Materiały dzielą się na cztery kombinacje: gładki/chropowaty × dielektryk/metal — mamy trzy z czterech, ten dodatek dodaje ostatnią.
Mikrofasetki z Rozdziału 11 działają identycznie, tylko oprócz odbijania też załamują (Rozdział 7) — każda fasetka ma swój własny, mikroskopijny kąt załamania.
Załamanie potrzebuje własnego, „uogólnionego” wektora half-way, bo zgięcie promienia przez refrakcję nie jest symetryczne jak w odbiciu.
Pass: Mapa materiałów
Cztery kwadranty, jedna brakująca ćwiartka
Material.quadrants3 covered, 1 new
Trzy pola już masz. Czwarte — matowe szkło — łączy mikrofasetki z Rozdziału 11 z refrakcją z Rozdziału 7.
Pass: Mechanika
Mikrofasetki, które też załamują
W Rozdziale 11 każda mikrofasetka była małym, idealnym zwierciadłem — odbijała światło zgodnie z jej własną, lokalną normalną. W rough dielectric każda fasetka jest małym, idealnie gładkim kawałkiem szkła — odbija część światła (Fresnel z Rozdziału 7) i załamuje resztę, pod jej własnym, lokalnym kątem Snella. Wynik makroskopowy: promień wchodzący w matowe szkło wychodzi nie jako jeden, ostry, załamany promień, a jako rozmyty snop — bo miliony mikroskopijnych fasetek załamują go pod nieco innymi kątami.
Hₜ = −(ηᵢ·ωᵢ + η₀·ω₀)uogólniony wektor half-way dla refrakcji (Walter i in., 2007); ηᵢ, η₀ — współczynniki załamania po obu stronach; w przeciwieństwie do odbicia, ta suma nie jest symetryczna, bo refrakcja zagina promień, nie odbija go
D i G z Rozdziału 11 (rozkład GGX i człon geometryczny Smitha) używane są bez zmian — tylko teraz liczone względem Hₜ, nie zwykłego H. F wciąż to Fresnel/Schlick z Rozdziału 7, decydujący, jaka część energii idzie w lob odbity, a jaka w lob załamany — dokładnie tak jak w gładkim szkle, tylko teraz obu tych lobów jest rozmytych przez roughness.
Frosted.glass.conesharp Snell (R.7) vs blurred
Ten sam promień wchodzący — po prawej miliony mikrofasetek rozpraszają go w konus, nie w jedną linię.
Z praktyki
„Roughness” w node’ie szkła (Glass BSDF w Blenderze, standard_surface w Arnoldzie z transmission_roughness) to dosłownie ten dodatek — kontroluje tę samą chropowatość GGX z Rozdziału 11, tylko zastosowaną do lobu transmisji, nie tylko odbicia. To dlaczego zmiana samego IOR nic nie zmienia w wyglądzie „mrożonego” szkła — trzeba kręcić roughness, nie n.
Słowniczek
Rough dielectric BSDF
Model łączący chropowatość mikrofasetkową (R.11) z refrakcją (R.7).
Uogólniony half-vector (Hₜ)
Wektor odniesienia dla lobu transmisji, zależny od obu IOR.
Transmission roughness
Parametr kontrolujący rozmycie załamanego światła w matowym szkle.
Co dalej
Następny dodatek wraca do światła zamiast materiału: environment lighting / HDRI — jak używać całego obrazu panoramicznego jako źródła światła, czego nie pokrył Rozdział 21 o atmosferze.