WIP Samsonov

[Samsonov]

Добавил все оставшиеся мышцы рук. Сложная многослойная система мышц предплечья оказалась посложнее плечевого сустава:)

Следующие по плану - мышцы шеи и глубокие мышцы спины и живота.

[MAyDay8]

Samsonov, видел на Артстейшене, шикарно

[Samsonov]

Небольшой прогресс. Добавил глубоких мышц, поправил какие-то наружные

[Samsonov]

Набросал мышцы бедра

[Samsonov]

Основные мышцы лица

[Samsonov]

Периодически нахожу время на создание шейдера "атмосферы". На картинке панорамный рендер неба после заката солнца. Тёмный полукруг справа - тень от Земли.

[Samsonov]

Тестирую ray-marching алгоритм для создания 3д облаков. Встроенные волюметрические материалы блендера не используются: всё, что на картинке - поверхностный шейдер. Камера летит через статичные облака против вращения Земли, поэтому виден рассвет

phpBB [media]

[try_out]

Интересно. Подробнее можно?

[Samsonov]

Ray-marching это по сути алгоритм численного интегрирования. В случае облаков в самом простом случае нам необходимо проинтегрировать (просуммировать) плотность (функцию трёх пространственных координат) вдоль луча, исходящего от наблюдателя (камеры) и в зависимости от величины этого интеграла смешать цвет неба с цветом облака. Интегрирование, опять же в самом простом случае, осуществляется методом прямоугольников. Вдоль луча, исходящего из камеры, берётся несколько точек, в которых вычисляется значение плотности и умножается на длину шага. Эти величины складываются и мы имеем приближённое значение интеграла от произвольной функции, заданной в 3д пространстве, вдоль какой-то прямой.
Но обычно это полбеды. Интеграл вдоль луча из камеры позволяет симулировать поглощение в среде, но не рассеяние. Для однократного рассеяния на каждом шаге ray-marching'а необходимо делать аналогичную процедуру в направлении источника света. Для двухкратного: на каждом шаге ray-marching'а делается ray-marching в произвольном направлении, на каждом шаге которого делается ray-marching в направлении источника света. Очевидно, что такая процедура очень быстро становится очень дорогой в плане вычислений, поэтому обычно ограничиваются однократным рассеиванием, а все следующие порядки аппроксимируются каким-то другим образом. На английском языке достаточно много литературы по этому поводу, приведу несколько статей:
https://shaderbits.com/blog/creating-volumetric-ray-marcher
https://blog.uhawkvr.com/rendering/rendering-volu ... -using-signed-distance-fields/

Если есть какие-то конкретные вопросы - с радостью отвечу

В блендере разумеется это делается нодами. Но так как возможности делать циклы автоматически нет, то создаётся группа нод, которая вычисляет один шаг этого алгоритма. Потом произвольное количество этих групп соединяется последовательно для реализации такого же количества шагов алгоритма

[Ozzik]

Вообще ничего не понял Но получается красиво

[try_out]

Вообще ничего не поня

Теоретически немного понятно, но как это реализуется в Blender, непонятно.

[Samsonov]

Теоретически немного понятно, но как это реализуется в Blender, непонятно.

В блендере разумеется это делается нодами. Но так как возможности делать циклы автоматически нет, то создаётся группа нод, которая вычисляет один шаг этого алгоритма. Потом произвольное количество этих групп соединяется последовательно для реализации такого же количества шагов алгоритма

В блендере есть нода Input -> Geometry с сокетом Incoming, который как раз является вектором в направлении "взгляда" камеры. Начинаем с координат камеры - вычисляем плотность, потом добавляем к начальным координатам вектор Incoming умноженный на шаг, получаем новые координаты. Для них повторяем предыдущий шаг и его результат складываем с результатом предыдущего шага. И так далее.

Для удобства отдельный шаг сворачиваем в группу со входами типа старые_координаты, старая_плотность и выходами новые_координаты, новая_плотность. И делаем паровоз из этих групп соединяя их последовательно

[graphite]

а обычные volume шейдеры разве не также работают?

[Samsonov]

graphite, скорее всего так же. Но проблема в том, что они на выходе дают шейдер, с которым дальнейшие манипуляции никакие сделать нельзя. Внутри этого шейдера заложена какая-то конкретная модель рассеяния, которая применима в только каких-то частных случаях. Например, рассеяние солнечного света в атмосфере встроенными волюметриками, насколько я понимаю, реализовать не получится. С другой стороны волюметрический шейдер - очень общий и должен работать для любого распределения плотности. Если опять же рассматривать рассеяние в атмосфере, то можно достаточно достоверно считать, что рассеиватели распределены эксопненциально по высоте, т.е. по закону exp(-h/h0). Из-за того, что мы знаем аналитическое выражение для плотности то, например, поглощение света можно рассчитать аналитически, что значительно ускоряет всю процедуру.
Для облаков стандартные волюметрики в целом подходят, но опять же некоторые тонкие эффекты, наблюдаемые исключительно в облаках, там не реализованы, что заметно влияет на конечный результат.

[graphite]

ясно,спасибо.

[Samsonov]

Добавляю освещение облакам. Так как нынешняя GPU у меня без куды, то рендерить приходится на процессоре, что очень долго. Поэтому рендер в достаточно маленьком разрешении. Текстура облаков пока простая Musgrave, что не очень хорошо походит для симуляции реальных облаков, но это следующий шаг.


Добавлено спустя 3 часа 32 минуты:
Добавлю ещё один вариант

[Samsonov]

Продолжаю разбираться с освещением. Экспериментирую с различными параметрами. Затянутое облаками небо на закате:

[Ozzik]

Затянутое облаками небо на закате

Красота!

[Samsonov]

Немного отвлёкся от генерации облаков и вернулся к шейдеру чистого неба. Переписал всё это дело на OpenGL. Теперь генерируется несколько текстурных карт, из которых уже в блендере составляется итоговое изображение. Из-за этого сам рендер очень быстрый, т.к. по сути рендерится пара карт порядка 4к разрешения и всё. При этом генерировать эти карты можно с гораздо большим числом промежуточных шагов, тогда как такая процедура с использованием нодов блендера справлялась не больше чем с десятком шагов. Также добавил многократное рассеяние, из-за которого теперь красиво рендерится пояс Венеры. Вот примеры рендеров, которые получаются. Положение камеры может быть любым: хоть около поверхности, хоть в космосе.



Верхняя панорама и левый рендер из космоса сделаны для одних и тех же параметров, приближенных к параметрам атмосферы Земли. Справа - планета в 100 раз меньше Земли с плотной атмосферой.

Imgur качество пожрал. Вот ссылка на изображение без компрессии, если кому интересно.

[Юрий Небесный]

просто шарик с дымой. но как же эпично он смотрится, и реально ощущается что это аж целая планета! тень от него в атмсофере завораживает и дает четкое ощущение грандиозности масштабов.
и панорама - хоть в кинопроизводство отправляй.
и горизонт из космоса потрясающий.
наикрутейшая работа