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3ds max“子面散射”材质精彩效果和原理

　　乍一看，3dsmax琉璃和透光材质(比如玻璃)是有很多相似之处的地方，但事实上，琉璃(以及与之类似的材质，比如石蜡、皮肤、晶体等等)还有一个普通玻璃所没有的特点，即“子面散射”(subsurface scattering，简称sss)，这种现象是由于材质内部散射光线的作用而形成的，即当光线进入之后在物体内部不断折射而形成的效果。

　　今天我们先来了解一下sss的效果和原理。

　　首先来看一张没有使用sss材质和使用sss材质(皮肤)的渲染效果对比:

(图片较大，请拉动滚动条观看)
(图片来源:www.laumug.org)

　　再来看一张没有使用sss材质和使用sss材质(牛奶)的渲染效果对比:

(图片来源: mental images gmbh, berlin, germany.)

　　sss效果在3dsmax——包括其他3d设计软件的材质设计中都是相当复杂的。因为此类材质和光线的交互过程比较复杂。当光线透过烟雾、云彩、污水、石蜡、琉璃等等这些物体时，物体自身会“参与”到光线的传播中，在3d设计中，这类物体有一个专门的名称:“参与介质”(participating media)。在mental ray渲染器中，有很多专有贴图以parti打头，parti就是participating的缩写，此类贴图在制作sss材质时就会派上大用场，例如parti volume(physics) 、parti volume photon(physics)等等。

　　下面是一张sss的原理图片，图中上方的黄色箭头是入射光线，当这束光线碰到材质颗粒时，呈放射状散开，散射出来的光线会对模型内部构成照明效果，红色箭头指向的三个红点表明模型不同深度的位置得到的散射光线的照射强度各不不同。

　　背景知识:mental ray的结构

　　mental ray材质库的扩展名是dll(动态链接库)，每个材质库文件还有一个同名的.mi文件。这些文件分别存放在3dsmax安装目录下mentalray目录下面的shaders和includes两个目录下面。注意看一下这两个目录中的文件名就能明白为什么mental ray材质和贴图后面通常会带一个括号了，括号中的内容就是材质或者贴图所属于的材质库的名称。例如，parti volume(physics)后面括号中的physics表明这个贴图属于physics库。

　　下节我们详细介绍mental ray渲染器。

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