パラメータ設定

シェーダは、サブサーフェススキャタリングを次の 3 種類の計算に切り分けます。

単一散乱
複数散乱
拡散

次の図は、この 3 つのタイプが全体的なエフェクトにどのように貢献しているかを示したものです。

単一散乱、拡散、複数散乱の近似の略図

この 3 つの計算はいずれも、さまざまな光学パラメータの下で顕著な影響があります。たとえば、単一散乱は低散乱条件下で優位であり、複数散乱および拡散近似は高散乱条件下で（たとえば、散乱係数が吸収係数よりもはるかに大きい場合など）優位です。

この 3 つのコンポーネントはいずれもシェーダの多くのパラメータに影響を受けますが、特定のコンポーネントにしか影響しないパラメータも若干あります。まとめると次の表のようになります。

パラメータ	拡散	単一	複数
Depth	あり	なし	あり
Max_samples	なし	あり	あり
Max_radius	なし	なし	あり

これ以外に相関性のあるパラメータは max_photons と max_radius の 2 つです。フォトンの平均化は、ルックアップ半径を大きくすることによって強制できます。次の図はミルクのチュートリアルで使用した一連のイメージですが、max_radius および max_photons の両パラメータを大きくしてフォトンの平均化を強制してあります。

左から右へ行くほど max_radius および max_photons が増加

misss_physical シェーダの各インスタンスは、レンダリング結果に関する情報をレポートします。次に示すのはレポートされた情報の一例です。

    PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" channels 0  1  2
    PHEN 0.2 info : albedo: 99.80 99.80 99.26
    PHEN 0.2 info : coefficient of extinction: 0.70 1.22 1.91
    PHEN 0.2 info : mean free path length: 1.43 0.82 0.52
    PHEN 0.2 info : reduced albedo: 99.01 98.99 96.40
    PHEN 0.2 info : reduced coefficient of extinction: 0.14 0.25 0.39
    PHEN 0.2 info : reduced mean free path length: 7.07 4.06 2.54
    PHEN 0.2 info : critical depth: 0.00 0.00 0.00
    
    PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" photon statistics
    PHEN 0.2 info : received: 41328
    PHEN 0.2 info : channels 0 1 2:
    PHEN 0.2 info : stored: 44335 44932 43903
    PHEN 0.2 info : stored: 2155 2412 2566 isotropic
    PHEN 0.2 info : propagated: 2526 2266 2101
    PHEN 0.2 info : scatter depth:
    PHEN 0.2 info : min: 1.00 1.00 2.00
    PHEN 0.2 info : max: 69.00 82.00 64.00
    PHEN 0.2 info : mean: 12.75 12.78 12.66
    PHEN 0.2 info : variance: 59.85 64.61 57.77
    
    PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" multi-scatter component
    PHEN 0.2 info : samples: 79364
    PHEN 0.2 info : channels 0 1 2:
    PHEN 0.2 info : minimum: 0.0000, 0.0000, 0.0000
    PHEN 0.2 info : maximum: 19.9112, 31.2088, 53.3636
    PHEN 0.2 info : mean: 4.4254, 5.9017, 6.6080
    PHEN 0.2 info : variance: 12.2979, 28.7988, 50.9151
    
    PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" multi-scatter photons per sample
    PHEN 0.2 info : photons: 476184
    PHEN 0.2 info : minimum: 0.0000
    PHEN 0.2 info : maximum: 512.0000
    PHEN 0.2 info : mean: 503.7983
    PHEN 0.2 info : variance: 3104.0889
    
    PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" isotropic scatter component
    
    PHEN 0.2 info : samples: 39682
    PHEN 0.2 info : channels 0 1 2:
    PHEN 0.2 info : minimum: 0.0000, 0.0000, 0.0000
    PHEN 0.2 info : maximum: 6.4335, 8.1329, 5.3061
    PHEN 0.2 info : mean: 3.1183, 3.1236, 1.5807
    PHEN 0.2 info : variance: 2.1284, 3.0800, 1.3180
    
    PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" results
    PHEN 0.2 info : minimum: 0.1085, 0.1059, 0.1020
    PHEN 0.2 info : maximum: 32.8014, 35.6229, 29.9977
    PHEN 0.2 info : mean: 4.0739, 4.4873, 3.7535
    PHEN 0.2 info : variance: 6.6836, 9.3765, 10.9592
    PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" sampled 79364 single scatter sites

このレイヤポートには主に次の 7 つのカテゴリが含まれています。

シェーダパラメータから派生したメディアの光学プロパティ
フォトンの統計
- すべてのソース、グローバルイルミネーション、コースティクスから受信したフォトンの数
- カラーチャンネルごとに保存されたフォトンおよびフォトンタイプの数
- シーンに再び伝播されたフォトンの数
- 散乱チェーンの深度
QMC 散乱コンポーネントの統計および放射
等方性散乱コンポーネントの放射
最終結果

次のリストは、フォトン統計の一部について説明したものです。

PHEN 0.2 info : "SkimMilk|Shader" photon statistics:

PHEN 0.2 info : received: 41328

オブジェクトに到達し、シェーダを起動したフォトンの数
PHEN 0.2 info : stored: 44335 44932 43903

各カラーチャンネルで浅いレイヤ(shallow layer)に格納されたフォトンの数
PHEN 0.2 info : stored: 2155 2412 2566 isotropic

各カラーチャンネルで深い（等方性）レイヤに格納されたフォトンの数
PHEN 0.2 info : propagated: 2526 2266 2101

各カラーチャンネルで、オブジェクトからシーンに再度表れたフォトンの数