¿Cómo interactúa la dispersión múltiple de Smith con la dispersión subsuperficial difusa?

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Los BSDF de Microfacet de dispersión múltiple con el artículo del Modelo Smith describen un modelo estadístico para reemplazar las funciones de enmascaramiento-sombreado en los BSDF de microfacet (que explican las rutas con más de una intersección de superficie estableciendo su contribución a 0) con una distribución que se puede rastrear. y permite que un rayo cruce una superficie de microfaceta varias veces antes de salir.

Lo hacen modificando un modelo volumétrico (microflake) para que se comporte como un campo de altura: nunca chocar con algo "encima" de la superficie y siempre chocar con algo "debajo" de la superficie.

Micro-superficie vs volumen modificado de microflake

El resultado, usando la redacción de sus diapositivas, es que "el rayo nunca puede atravesar el volumen de Smith; el modelo crea una interfaz opaca similar a la superficie".

¿Es este modelo compatible con la dispersión difusa subsuperficial tradicional, donde un camino puede recorrer una distancia perceptible (macroescala) a través de una superficie antes de salir? ¿O se trata simplemente de un BSDF especular sin intención de modelar caminos largos internos a una superficie, para combinarlo con un BSDF difuso que agrega ese componente?

(¿El modelo de microflake de representación volumétrica normalmente separa difuso y especular, o es "difuso" simplemente un camino que rebota tantas veces que la dirección de salida se distribuye uniformemente?)

John Calsbeek
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Respuestas:

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El objetivo del modelo de Heitz et al. Es prácticamente lo opuesto a la dispersión del subsuelo: solo consideran la dispersión de la superficie, es decir, el rayo nunca puede ingresar al material.

Debido a que las microfacetas son de naturaleza estadística, pueden reformular su problema de tal manera que puedan resolverse mediante microflakes, lo que les permite calcular propiedades como la ruta libre media para derivar un procedimiento de muestreo de campo de altura. Sin embargo, a pesar de que usan la teoría de microflake, todavía resuelven el mismo problema de dispersión múltiple en microfacetas, y su resultado sigue siendo un BSDF, no un modelo de dispersión subsuperficial.

Debido a que es un BSDF, la ruta sale en la misma ubicación cuando golpea la superficie. Esto también se menciona en la introducción:

Tenga en cuenta que nuestro proceso de dispersión de volumen modela la interacción con una superficie, pero su aplicación en el renderizado es virtual en el sentido de que no se producen desplazamientos, es decir, la ubicación incidente y existente son las mismas y la radiometría plana paralela resultante produce un BSDF.

Benedikt Bitterli
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