Subsurface Scattering

サブサーフェス・スキャッタリング（SSS）は、皮膚、ワックス、牛乳、大理石などの素材に光がどのように作用するかを説明します。光は表面で反射するのではなく、素材内部に侵入し、散乱してから、わずかに色づき、ぼやけた状態で再び表面から現れます。懐中電灯の前に手をかざすと、指の間から赤く光る効果が見られます。SSSがないと、デジタルな肌は塗装されたプラスチックのように見えてしまいます。そのため、この技術は2000年代初頭から、キャラクターレンダリングの必須項目となっています。

仕組み

物理的に正確な表現は、すべての光線を素材内を追跡することですが、プロダクションレンダリングではコストが高すぎます。そのため、レンダラーはこの効果を近似します。古典的には、拡散プロファイル（光が表面全体にぼかしとして分散され、色チャンネルごとの侵入深度に応じて重み付けされる）を使用します。より現代的な方法としては、ランダムウォーク法があり、散乱パスを実際に確率的に追跡し、薄い耳や鼻翼などのディテールを正確に透過させます。目に見える違いは、ランダムウォークはエッジや薄い部分をよりリアルに保ちますが、計算時間はより多くかかります。

プロダクションでの使用

SSSはルックデブ（Look Development）のテーマです。チャンネルごとの散乱色と散乱深度が、肌が生き生きとしているように見えるか、蝋のように見えるかを決定します。よくある間違いは、散乱が多すぎることです。その場合、キャラクターはろうそくのように半透明に見えてしまいます。管理された光の下での参照写真（特に耳や指への逆光）は、デジタルダブルと実際の俳優との比較によく用いられます。