FDDB de pèl postulat¶
Sols Cycles
L'FDDB de Pèl postulat és un aspector de base física i fàcil d’utilitzar per al revelat de cabell i pelatge.
Truc
El pèl realista ha de tenir una variància mínima entre cada floc. L’aspector ho facilita especificant dos valors, Color aleatori i Rugositat aleatòria, que remapegen els valors especificats de Melanina/rugositat a l’interval \(Color/Roughness \pm Randomization\%\).
Entrades¶
Aspectes bàsics¶
- Color
El color RGB del floc. Només s’utilitza en la coloració Directa.
Suggeriment
El color escollit es converteix en un coeficient d’absorció amb la següent fórmula (secció 4.2 de [CBTB16]):
\[\sigma_{a} = \left( \frac{\ln(Color)} {5.969 - 0.215\beta_{N} + 2.532\beta_{N}^{2} - 10.73\beta_{N}^{3} + 5.574\beta_{N}^{4} + 0.245\beta_{N}^{5}} \right)^{2}\]on \(\beta_{N}\) és la rugositat radial del pèl després d’aplicar-hi l’aleatorització (si s’especifica).
Acolorir el pèl utilitzant la parametrització de coloració Directa. (Els números de dalt són els valors RGB.)¶
- Melanina
Quantitat absoluta de pigment. Interval \([0, 1]\) equivalent a \([0\%, 100\%]\).
Suggeriment
Aquí tenim un mapejat lineal sobre a la funció exponencial subjacent:
\[melanin\_qty = -\ln(\max(1,0 - Melanin, 0,0001))\]
Melanina.¶
- Vermellor de melanina
Ràtio de feomelanina sobre eumelanina. Interval \([0, 1]\) equivalent a \([0\%, 100\%]\).
Suggeriment
La fórmula de la ràtio és: \(eumelanin = Melanin×(1,0-MelaninRedness)\), \(pheomelanin = Melanin×MelaninRedness\).
Les quantitats resultants es converteixen (després de l’aleatorització, si s’especifica) en concentració d’absorció a través de la següent fórmula (secció 6.1 de [EFHLA11], ajustada per a l’interval \([0, 1]\)):
\[\begin{split}\sigma_{a} = eumelanin × \left[\begin{matrix} 0.506 \\ 0.841 \\ 1.653 \\ \end{matrix}\right] + pheomelanin × \left[\begin{matrix} 0.343 \\ 0.733 \\ 1.924 \\ \end{matrix}\right]\end{split}\]
Vermellor de melanina.¶
- Tenyit
Color utilitzat per tenyir el pèl després d’aplicar el pigment de melanina. No està subjecta a l’aleatorització. Es pot inhabilitar definint el color com a blanc.
Suggeriment
Això es converteix a través del mapejat de Color de dalt i se suma al coeficient d’absorció de la concentració de melanina.
Tint, utilitzant 0,1 de Melanina i els valors RGB corresponents.¶
- Coeficient d’absorció
Coeficient d’atenuació \(\sigma\).
- IDR
Índex de refracció (IDR) que defineix quant canvia la direcció del raig. A 1,0 els raigs travessen directament com en un material transparent; els valors més alts donen més refracció. El valor per defecte és \(1.55\).
- Desplaçament
Inclina l’espurneig del pèl augmentant l’angle de les escates de la cutícula respecte de la tija del pèl. Els pèls humans solen tenir valors baixos.
- Color aleatori
Per a cada floc, varia la concentració de melanina per \(RandomFactor\). Interval \([0, 1]\) equivalent a \([0\%, 100\%]\) de la concentració inicial de melanina.
Suggeriment
La concentració de melanina es multiplica per \(randomFactor\), on \(randomFactor = 1,0 + 2,0×(Random - 0,5) × RandomColor\).
Color aleatori.¶
- Rugositat aleatòria
Per a cada floc, varien ambdós valors de Rugositat per \(RandomFactor\). Interval \([0, 1]\) equivalent a \([0\%, 100\%]\) dels valors de rugositat inicials.
Suggeriment
La fórmula aplicada és la mateixa que per a Color aleatori.
Rugositat aleatòria.¶
- Aleatori
Origen del nombre aleatori. Si no hi ha cap node connectat, s’instanciarà automàticament amb el valor obtingut d'.
Model Chiang¶
El model Chiang es basa en una distribució gaussiana amb la rugositat per separat seguint i ortogonal al pèl.
- Rugositat
Especifica quant se suavitzen els espurneigs en la direcció de l’eix del pèl. Els valors massa baixos suavitzaran el pèl fins al punt de semblar gairebé metàl·lic, fent que els espurneigs semblin Cuques de llum; mentre que si es posa massa alt agafarà un aspecte lambertià.
Rugositat.¶
- Rugositat radial
Especifica quant se suavitzen els espurneigs en la direcció de la normal del pèl. Els valors massa baixos concentraran l’espurneig, mentre que posar-ho massa alt escamparà la llum a través de tota l’amplada del floc.
Suggeriment
Matemàticament, aquest paràmetre es mapeja sobre el factor d’escala de la distribució logística \(s\) (secció 4.1 de [CBTB16]).
Rugositat radial.¶
- Vernissat
Simula un vernís brillant del pelatge, basat en reduir la rugositat al factor donat només per al primer rebot de llum (difusiva). Interval \([0, 1]\) equivalent a una reducció de \([0\%, 100\%]\) de la Rugositat original.
Vernís.¶
Model Huang¶
El model Huang es basa en el reflex i transmissió basats en microfaceta i admet el pèl de forma el·líptica.
- Ràtio d’aspecte
La ràtio de l’eix menor amb l’eix major d’una secció el·líptica. Els valors recomanats són 0,81~1 per a pèl asiàtic, 0,65~0,9 per al pèl caucàsic, 0,5~0,65 per al pèl africà. L’eix major s’alinea amb la normal de corba, que es pot crear amb nodes de geometria, però no està admesa en el pèl de partícula antiquat.
- Rugositat
Rugositat de microfaceta per al reflex i la transmissió.
- Reflex
Factor opcional per modular el primer rebot de llum de la superfície del pèl. El color d’aquest component sempre és blanc. Manteniu-lo en 1,0 perquè sigui físicament correcte.
- Transmissió
Factor opcional per modular el component de transmissió. S’agafa el color del pigment de dins del pèl. Manteniu-ho a 1,0 si ho voleu físicament correcte.
- Reflex secundari
Factor opcional per modular el component que es transmet a dins del pèl, reflectit des de la part posterior del pèl i després transmès pèl enfora. Aquest component està orientat aproximadament pels volts de la direcció entrant i s’agafa el color del pigment de dins del pèl. Manteniu-ho a 1,0 si ho voleu físicament correcte
Propietats¶
- Parametrització del color
L’aspector ofereix tres maneres diferents, o parametritzacions, per acolorir els flocs de pèl.
- Coloració directa:
Es tria el color RGB desitjat i l’aspector s’aproximarà al coeficient d'absorció necessari (a sota).
- Concentració de melanina:
Aquest mode defineix el color com la quantitat i proporció dels pigments que es troben habitualment en el cabell i el pelatge, eumelanina (prevalent en el pèl marró-negre) i feomelanina (en pèl roig). La quantitat s’especifica a la ingressió Melanina i la proporció entre ells a Vermellor de melanina. L’augment de les concentracions enfosqueix el pèl (les següents són amb Vermellor de melanina \(1\)):
Blanc (Melanina \(0\))
Ros (Melanina \(0.25\))
Rojenc (Melanina \(0.5\))
Castany (Melanina \(0.75\))
Negre (Melanina \(1\))
A més, les ingressions de Tint permeten tenyir el pèl amb el color desitjat.
- Coeficient d’absorció:
Especifica el coeficient d’atenuació \(\sigma_{a}\), aplicat per la Llei de Lambert-Beer. Aquest mode està pensat principalment per a usuàries tècniques que volen utilitzar coeficients de la literatura sense cap mena de conversió.
Sortides¶
- FDDB
Sortides estàndard d’aspector.
Referències¶
Aquest aspector és una implementació dels articles de Chiang et al. [CBTB16] i Huang et al. [HHH22].
Chiang, M. J., Bitterli, B., Tappan, C. and Burley, B. (2016), A Practical and Controllable Hair and Fur Model for Production Path Tracing. Computer Graphics Forum, 35: 275-283. doi:10.1111/cgf.12830
d’Eon, E., Francois, G., Hill, M., Letteri, J. and Aubry, J. (2011), An Energy‐Conserving Hair Reflectance Model. Computer Graphics Forum, 30: 1181-1187. doi:10.1111/j.1467-8659.2011.01976.x
Huang W., Hullin M.B. Hanika J. (2022), A Microfacet-based Hair Scattering Model. Computer Graphics Forum, 41: 79-91. doi:10.1111/cgf.14588