Transluzenz und Subsurface Scattering

Aus CINEMA 4D Wiki

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Inhaltsverzeichnis 1 Der Irrtum 2 Die Aufklärung 2.1 Transluzente Materialien 2.2 Lichtleitende Materialien 2.3 Sonderfälle 2.3.1 Glas 2.3.2 Milchglas 3 Zusammenfassung

Der Irrtum

Viele Leute glauben, transluzente Materialien ließen sich besonders gut (oder sogar ausschließlich) mit Subsurface Scattering (SSS) darstellen. So wird zum Beispiel oft dazu geraten, Blätter, Papier, Milchglas, oder Gardinen mit einem Subsurface Scattering-Shader zu realisieren.

Das ist aber Unsinn! Generell gilt:

Transluzenz != Subsurface Scattering

(Transluzenz ist nicht Subsurface Scattering)

Die Aufklärung

Transluzenz ist nur ein Effekt von mehreren, die Subsurface Scattering hervorrufen kann. Materialien mit Subsurface Scattering sind lichtleitend, transluzente Materialien sind lediglich lichtdurchlässig. Das ist ein großer Unterschied.

Transluzente Materialien

Stellt man sich ein Blatt Papier vor, so ist dieses zweifellos lichtdurchlässig: Leuchtet man das Papier von einer Seite an, wird das Licht auch auf der anderen Seite des Blattes sichtbar. Allerdings breitet sich das Licht nicht innerhalb des Papiers aus, weshalb man nicht von lichtleitend sprechen kann!

Folgende Materialien sind transluzent, jedoch nicht lichtleitend:

• Papier
• Folie
• Stoff
• (Blüten-)Blätter
• Milchglas (eingeschränkt, siehe Abschnitt 2.3)

Lichtleitende Materialien

Lichtleitende Materialien sind oftmals zwar auch transluzent, jedoch muß das nicht zwingend der Fall sein. Von lichtleitend spricht man einfach gesagt, wenn man ein Material an einer Stelle anleuchtet, und es auch anderen Stellen beginnt, Licht abzustrahlen. Das Licht verteilt sich im Innern des Materials, und tritt an anderen Stellen wieder aus. Beim Durchdringen des Materials verändert das Licht aufgrund der Diffusion oft seine Farbe.

Folgende Materialien sind lichtleitend:

• Haut
• Wachs
• Milch, Saft (generell trübe Flüssigkeiten)
• Kunststoff (nicht alle)
• Porzellan
• Milchglas (eingeschränkt, siehe Abschnitt 2.3)
• Glas (eingeschränkt, siehe Abschnitt 2.3)

Sonderfälle

Einige Materialien sind lichtleitend, jedoch ist ein Subsurface Scattering Shader nicht unbedingt der richtige Ansatz, um diese Materialien zu visualisieren. Oftmals sind die lichtleitenden Eigenschaften eines Material auch zu vernachlässigen, da der Effekt sehr gering ist.

Zu diesen Sonderfällen könnte man folgende Materialien zählen:

• Glas
• Milchglas

Glas

Glas ist natürlich lichtleitend. Jedoch breitet sich das Licht darin nicht diffus aus. Von einer diffusen Verteilung wie in Wachs kann man also nicht sprechen. Realistischer wäre hier eine Lösung über einen guten Caustics Generator.

Milchglas

Milchglas leitet natürlich auch Licht, wie jedes Glas. In Milchglas breitet es sich aufgrund der Trübung sogar diffus aus. Dennoch kann das Subsurface Scattering hier in den meisten Fällen durch normale Transluzenz ersetzt werden, weil der lichtleitende Effekt aufgrund der meist geringen Dicke des Glases sehr gering ist.

Zusammenfassung

Da Subsurface Scattering ein rechenintensiver Algorithmus ist, und weil sich auch die Einstellungen oft nicht einfach gestalten, sollte man den Effekt nur einsetzen, wenn unbedingt nötig.

Subsurface Scattering für:

• Geschlossene Objekte mit ausreichend Volumen

Normale Transluzenz für:

• Geschlossene Objekte mit geringem Volumen (z.B. Milchglasscheiben)
• Einwandige Objekte ohne Volumen (z.B. Papier)
• Objekte, bei denen der Subsurface-Scattering-Effekt vernachlässigt werden kann