【翻译】CryEngine3下的HumanSkinShader

HumanSkin Shader

1.       概述

HumanSkin shader是专门用于渲染皮肤表面的。由于皮肤是一个独特外观&＃xff0c;并且不能通过常规shading来实现的。一个有趣的特点是&＃xff0c;这种shader允许我们基于黑色和红色素重新创建皮肤纹理颜色。这样我们可以获得更多的颜色变化而不需要更多的纹理。

使用skin shader的模型例子

2.       Shader参数

3.       皮肤属性

它总是非常分散的&＃xff0c;并且取决于皮肤的类型和颜色。在深色的皮肤上反射是十分特别的。油性和湿性也会影响皮肤的反射。嘴唇的颜色默认还要跟多的反射。它同样依赖于油性和湿性来变化更多或更少的反射&＃xff0c;

根据皮肤表面的厚度我们能看到光线穿透表边并且有很有趣的细节&＃xff0c;这个现象在明亮的肤色如耳&＃xff0c;鼻&＃xff0c;手处更明显。

4.       如何使用Skin Shader

Skin shader考虑了所有上边的属性&＃xff0c;并且它简单易用,有6个默认参数

Specular Multiplier: 设置镜面反射的强度&＃xff0c;请注意这是非常微妙的(0.2以下)&＃xff0c;对于明亮的皮肤色和比暗色的皮肤色调更强一些

没有高光(multiplier {{ 0), subtle specular (multiplier }} 0.1)到极强的高光(multiplier &＃61; 1).注意微妙的高光带来的不错的Normal贴图细节&＃xff0c;以及极强的高光会把这些细节又破坏掉了

Subsurface Multiplier: 设置次表面有多强&＃xff0c;次表面部分来自此表面纹理的输入&＃xff0c;越深的纹理越越少的次表面可见&＃xff0c;查看次表边散射以获得更多信息。

没有次表面到最大次表面(multiplier {{ 0), maximum subsurface amount (multiplier }} 1.0) 注意次表面散射部分&＃xff0c;你可以通过次表面纹理来调整此表面散射的强度。

Rim Power: 设置边缘照明的强度&＃xff0c;越高变化的越锐利&＃xff0c;查询RimLighting来获得更多信息。

没有边缘光找到最大边缘光找效果(multiplier {{ 0), medium rim (multiplier }} 0.5), max rim (1.0)&＃xff0c;注意角色上的边缘光照强度的效果

Hemoglobin: 设置血红色&＃xff0c;越高分红色成分越多&＃xff0c;越低红色成分越多。我们可以设定不同颜色类型而无需做太多纹理。

很少的血红色(-0.6),默认的血红色(0.0),较多的血红色(0.6),注意越少的血红色使的角色看起来更发黄&＃xff0c;越多看起来越粉红。

Melanin: 设置黑色素越高&＃xff0c;它看起来更暗&＃xff0c;可以通过一些不同类型的颜色值来模拟&＃xff0c;而不需要更多的纹理。

默认的黑色素(0.0) 更多的黑色素(0.5)

附加说明&＃xff1a;

      你可以通过设置glossmap在diffuse texture的高光通道你可以去掩盖一些镜面反射和Rim的高光。

      镜面反射的高光是很微妙的&＃xff0c;油性皮肤会影响更多&＃xff0c;像鼻子&＃xff0c;额头&＃xff0c;嘴唇的区域。

      请参阅Rim Lighting部分获取更多细节

      请参阅Subsurface Scattering tuorial部分获取细节

      始终在中性条件下去做调整设置。

5.       Rim Lighting&＃xff08;边缘光照&＃xff09;

Rim Lighting 模拟了光在一些大角度位置的反射&＃xff0c;这意味着他的轮廓形状会与背景分离的更加明显。

CryEngine在Skin shader中支持这个功能&＃xff0c;它是基于纹理的。这意味着我们需要mask-out那些我们需要它是边缘的像素。

注释&＃xff1a;

           Rim的颜色来自于漫反射颜色和光的漫反射色

           通过设置glossmap在diffuse纹理的透明通道&＃xff0c;你可以mask-out边缘的高光

           检查SkinShader上光与边缘照明的参数描述。

光从左侧来&＃xff0c;光从右侧来

没有边缘照明                    有边缘照明

6.       Subsurface Scattering(次表面散射)

次表面散射基本上是传输过程中穿透了表面的效果&＃xff0c;更具表面的类型和厚度&＃xff0c;能见多随着增加或减少。

CryEngine基于shader支持皮肤&＃xff0c;冰、植被等近似的模拟。

Skin Shader的次表面散射

使用起来非常简单&＃xff0c;能得到最廉价的近似效果。以Wapped Diffuse Shader为基础使用了一个次表明映射来mask-out次表面范围。

你可以通过次表面贴图Mask-out次表面区域。纹理需要一个红色&＃xff0c;并且依赖于你想要得到的可视化细节。你可以使用一个低分辨率的纹理&＃xff0c;也可以使用一个高分辨率的纹理&＃xff08;如果你想要得到一个显示静脉效果的话&＃xff09;

         次避免需要依赖于diffuse texture颜色&＃xff0c;这意味着越黑色的diffuse颜色&＃xff0c;你看到次表面上部分越少。

         下面介绍SkinShader中此表面散射参数。

　　  一个次表面纹理的例子

　　次表面部分没有次表面纹理      次表面部分应用了sss纹理

没有次表面和有次表面的最终效果。

7.       结束语

如果小心使用HumanSkin shader可以达到非常真实的效果。

它非常依赖输入的数据&＃xff0c;主要是Diffuse/Normal/subsurface Map制作的是否精细。