Analyse unterschiedlicher Methoden zur Visualisierung von Subsurface Scattering in fotorealistischen Renderings

Abstract

Auch in der 3D-Computergrafik beschreibt Subsurface Scattering (SSS) das physikalische Phänomen der Volumenstreuung. SSS tritt auf, wenn bei teilweise lichtdurchlässigen Materialien das Licht unter die Oberfläche dringt und dort gestreut wird. Für fotorealistische Renderings ist die Visualisierung dieses Phänomens essentiell. Da in der 3D-Computergrafik das Material an sich kein Volumen besitzt, in dem das Licht gestreut werden könnte, muss der Effekt möglichst realistisch simuliert werden. In dieser Arbeit werden die neusten Verfahren zur Visualisierung von Subsurface Scattering mit dem Renderer V-Ray von Chaos Group analysiert. Dabei werden zum einen die shaderbasierten Lösungen mit den neuesten auf Subsurface Scattering spezialisierten Shadern untersucht und zum anderen eine texturbasierte Lösung entwickelt. Dazu werden Beispielszenen mit unterschiedlichen Objekten und Materialien, bei denen Subsurface Scattering auftritt, sowohl in Form von Wachs oder Marmor, als auch menschliche Haut, jeweils mit den unterschiedlichen Methoden umgesetzt. Die Methoden werden miteinander verglichen, sowohl in ihrer Handhabung, als auch bezüglich der physikalischen Plausibilität der Ergebnisse. Der Fotorealismus der Ergebnisse wird anhand eines Vergleichs mit realen Bildern evaluiert.