Standard Hair

Sohrab Esfehani によるヘア グルーム

 

Standard Hair は、鏡面反射光の場合は d'Eon モデル、拡散反射光の場合は Zinke モデルに基づいてヘアとファーをレンダリングする、物理学に基づいたシェーダです。 ベース カラー、粗さ、および屈折率に関するいくつかの簡単なパラメータを設定することによって現実的な結果を得ることができます。

Standard Hair シェーダは Arnold のカーブ シェイプ ノードで使用するために設計されているため、他のタイプのシェイプではうまく機能しません。Lambert などの他のシェーダもカーブで機能しますが、ヘアの散乱を正確にシミュレートすることはできません。

ヘアをレンダリングする場合は、リボン モードでカーブを使用することをお勧めします。厚さモードは、触手、スパゲッティなどの特殊効果や不透明シェーディングに使用します。

ヘアをテクスチャリングする
ヘアにテクスチャを接続する場合のワークフローは、Melanin を 0 に設定し、テクスチャを Base Color にリンクします。 Diffuse の通常の値は 0 のままです。 Base Color は、ちょうど Melanin のように、二次的な SpecularTransmission に影響を与えます。 これらは、単にヘアの吸収率を制御する 2 つの異なる方法です。 Melanin は人のヘアに最適な Base Color を簡単に選択できる方法として使用されますが、テクスチャを使用する場合は、Melanin を無効にします。

シェーディング モデルが大きく異なるため、Hair シェーダ パラメータを Standard Hair に直接マップすることはできません。 specular、specular2、および transmission のカラーは個別にコントロールできますが、フレネルを使用して自動的にエネルギー保存則が満たされるようになったため、同じ外観にするには明るくする必要があります。 拡散反射光コンポーネントは Hair に合わせるためにより明るくする必要があります。

ただし、拡散反射光散乱または鏡面反射光の色付けをまったく使用しない方が正確な結果を得ることができます。 これらのパラメータは物理的に正確である以上の芸術的観点によるコントロールを行うものであり、通常は必要ありません。

白や明るい色のヘアでノイズを軽減するには、SpecularCamera (AA)サンプル数を増加させる必要があります。

UV は、「XGen スプライン」でサポートされています。 これは、XGen シェイプ(Maya 2017 で使用可能)で、Generate > Create interactive groom splines にあります。

Example Hair のプリセット

Maya の Standard Hair アトリビュート エディタでは、次の例もプリセットとして使用できます。

Base

ヘアの明るさ、ベース カラーの乗数。

Base Color

ヘアのカラー。 これはヘアの繊維内の吸収をコントロールし、ライトの散乱に合わせてヘアにカラーを与えます。 ブロンドまたは明るい色のヘアの場合は、正確な結果を得るために多数の鏡面反射光バウンスが必要になることに注意してください。

Base Color は純粋な white のままにして、代わりにメラニンのコントロールを使用することをお勧めします。 これにより、より人間のヘアの外観に似るという意味でカラーが「説得力ある」ものになります。

このパラメータをテクスチャ マップに接続すると、ヘア カラーを変化させることができます。

ベース カラーに接続されたランプ テクスチャ

Melanin

Melanin パラメータを使用すると、ヘアのメラニンの量をコントロールすることで自然なヘア カラーを生成できます。 カラーは約 0.2 でブロンド、約 0.5 で赤および茶色になり、1.0 で黒になります。テクスチャ マップでヘア カラーをコントロールするには、メラニンを 0 に設定し、代わりにベース カラーを使用します。

Melanin Redness

ヘアの赤みをコントロールします。 値が大きいほど、茶色のユーメラニンに対する褐色メラニン(赤毛で検出される)の割合が増えます(0 ~ 1)。

Melanin Randomize

ヘア カラーのばらつきを出すため、ヘア繊維のメラミンの量をランダムにします(0 ~ 1)。

(Melanin: 0.5)

Roughness

ヘア鏡面反射および透過の粗さをコントロールします。 低めの値でよりシャープで明るい鏡面反射光ハイライトになり、高めの値でよりソフトなハイライトになります。

異方性の粗さ

Azimuthal Roughness を使用するには、このオプションを有効にします。無効にすると、Roughness は方位角と縦方向の配置を両方ともコントロールします。

Azimuthal Roughness

このパラメータは、Anisotropic Roughness が有効な場合に使用します。Azimuthal Roughness 値を小さくすると、レイは直進しますが、値を大きくすると、ヘア内を通過するレイを増やすことができます。Azimuthal Roughness を大きくすると、強度が低下します。

Azimuthal Roughness の値が小さい場合と大きい場合

 

0.2 (既定)。イメージの上にカーソルを置くと、1 の場合を確認できます。

IOR

屈折率。 ヘア繊維はそれぞれ誘導体の円柱としてモデル化され、ヘアのファイバーからの反射と内部への透過は IOR に依存します。 IOR 値が低いほど前方散乱が強くなり、値が高いほど反射が強くなります。

濡れた髪をレンダリングするには、1.4 ~ 1.6 の範囲外の IOR 値を使用します。

Shift

一次および二次鏡面反射光を完全なミラー方向から離すヘア繊維の角度の大きさ。 人間のヘアのリアルな結果を得るには、0 度から 10 度までの小さな角度を使用する必要があります(動物のファーの値は異なる可能性があります)。 ナイロンのかつらのような合成繊維のヘアでは、繊維の表面が滑らかであるため、shift 値に 0 を使用します。

イメージの上にカーソルを置く

 

提案値を次に示します(「各人種のヘア繊維からのライト散乱に関する調査から取得)。

ピエモンテ: 2.8

淡茶の欧州人: 2.9

濃茶の欧州人: 3.0

インド人: 3.7

日本人: 3.6

中国人: 3.6

アフリカ系アメリカ人: 2.3

Specular Tint

一次鏡面反射光効果をスケーリングします。一次鏡面反射光カラーを乗算するだけです。

ヘアをリアルかつクリーンにするには、カラーを白に設定する必要があります。 リアルなヘアを作成するには、この値を既定値(1.0/white)のままにすることをお勧めします。

2nd Specular Tint

透過効果の大きさ。透過の色付けを乗算するだけです。リアルでクリーンなヘアの場合、このカラーは白に設定してベース カラーで透過を色付けする必要があります。 

リアルなヘアを作成するには、この値を既定値(1.0)のままにすることをお勧めします。



Transmission Tint

透過効果の大きさ。透過の色付けを乗算するだけです。リアルでクリーンなヘアの場合、このカラーは白に設定してベース カラーで透過を色付けする必要があります。 

リアルなヘアを作成するには、この値を既定値(1.0)のままにすることをお勧めします。



 


 

 

次のパラメータは芸術的観点による追加のコントロールを行いますが、リアルな結果を得るためには必要ありません。

Diffuse

ヘアの拡散反射光性をコントロールします。0 で完全鏡面反射光散乱、1 で完全拡散反射光散乱です。 一般的なリアルなヘアでは拡散反射光コンポーネントは不要です。 汚れまたは損傷を受けたヘアは拡散反射光散乱で近似できることがあります。

リアルなヘアには拡散反射光を使用するべきではありません リアルなヘアには拡散反射光コンポーネントがありません(化粧やスプレーを除く)。 このパラメータは物理的に正確ではなく、芸術的観点による追加のコントロールのためだけに用意されています。 リアルな結果を得るためには必要ありません。

Diffuse Color

拡散反射光散乱カラー。

このパラメータは物理的に正確ではなく、芸術的観点による追加のコントロールのためだけに用意されています。 リアルな結果を得るためには必要ありません。

Emission

発光カラーの乗数。

このパラメータは物理的に正確ではなく、芸術的観点による追加のコントロールのためだけに用意されています。 リアルな結果を得るためには必要ありません。

Emission Color

発光として使用するカラー。

このパラメータは物理的に正確ではなく、芸術的観点による追加のコントロールのためだけに用意されています。 リアルな結果を得るためには必要ありません。

Opacity

ヘアの不透明度。 これは既定で完全な白に設定され、完全に不透明なヘアを意味します。最適なパフォーマンスを得るには、既定のままにする必要があります。

この値を操作してヘアの不透明度を低くすると(つまり、透明度を上げると)、レンダリングにかなりの時間がかかるものの、ヘアの見た目をソフトに仕上げることができます。 オール ホワイトに設定していない場合は、Arnold Parameters プロパティの Opaque フラグをオフにしてください。オフにしないと、Arnold が透明度に関連する計算を省略し、レンダリング時間が最適化されてしまいます。

このパラメータは物理的に正確ではなく、芸術的観点による追加のコントロールのためだけに用意されています。 リアルな結果を得るためには必要ありません。

Matte

ここをクリックして、Matte アトリビュートを表示します(Standard Surface シェーダにも使用できます)。

AOVs

Standard Hair シェーダは ID AOV をサポートします。 これらはコンポジット用のマットを作成するのに便利です。

Advanced

Indirect Diffuse

間接ソースのみから受けた拡散反射光の量。 1 以外の値は物理的に正確ではありません。


Indirect Specular

間接ソースのみから受けた鏡面反射性の量。 1 以外の値は物理的に正確ではありません。

Extra Depth

このシェーダだけに特別な鏡面反射光のレイ深度を追加します。 ブロンド ヘアは既定で正しくレンダリングされます。GI_specular_samples を最初に増やす必要はありません。 

ブロンドまたは明るい色のヘアで、多重散乱を正確にシミュレートするには、多数の鏡面反射光バウンスを使用する必要があります。 このレンダリングに時間がかかりすぎる場合は、拡散反射光コンポーネントの近似として使用することができます。


追加のサンプル

シェーダ ベースで GI サンプルを追加します(d'Eon BSDF Specular および Transmission (R、TT、および TRT パス))。

 

 

 

 

 

  

ヘア グルームの使用に対し、Zeno Pelgrims 氏に感謝いたします。
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