次表面散射:模拟光线进入材质内部散射后从别处射出的渲染技术——逼真数字皮肤、蜡与大理石的关键。
次表面散射 (SSS) 描述了光线在皮肤、蜡、牛奶或大理石等材质上的行为:光线不会直接从表面反射,而是会穿透进去,在材质内部散射,然后以略带色彩和模糊的方式重新出现。将手放在手电筒前,就能看到这种效果——手指间泛起的红色光晕。没有 SSS,数字皮肤看起来就像涂了漆的塑料;因此,自 2000 年代初以来,这项技术已成为所有角色渲染的必备环节。
工作原理
物理上准确的做法是追踪光线穿过材质的每一个路径——这对于生产渲染来说成本太高。因此,渲染器会近似处理这种效果:经典方法是通过扩散剖面(光线作为模糊效果分布在表面上,根据每个颜色通道的穿透深度进行加权),更现代的方法是随机游走算法,该算法会实际地随机追踪散射路径,并正确地照亮耳朵或鼻翼等薄弱部位。可见的区别是:随机游走算法能让边缘和薄弱部位看起来更可信,但需要更多的计算时间。
在制作中
SSS 是一个外观开发(Look-Dev)的主题:每个通道的散射颜色和深度决定了皮肤看起来是生动还是蜡状。常见的错误是散射过多——角色看起来就会像蜡烛一样半透明。在受控光线下的参考照片(尤其是耳朵和手指的逆光照片)是数字替身和真实演员之间进行比对的常用方法。
相关术语
测验
1. Was beschreibt „Streuung unter der Oberfläche" am besten?
2. Zu welchem Department gehört „Streuung unter der Oberfläche"?