【R站出品】C4D教程《Octane宝典》 深入理解 “Ray Epsilon” 光线偏移 的工作原理

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“Ray Epsilon”光线偏移,根据官方的解释,大致是用于抵消新的光线,让它们不相交于原始几何体。当场景较大的时候,可以用来修复面与面交叉的问题。

然而在《Octane 宝典》未来科幻城市艺术场景中,耶稣大佬也提到过“Ray Epsilon”这个东东,大致意思和上面一样,但还是没有讲到其中的工作原理。

当然,我们在工作中,大致都知道,这玩意是用来干嘛的,或者知道怎么去用它,但有时候也觉得懵逼,为什么就不起作用呢?

那么今天,我们就来深入了解下这个玩意的工作原理,以便大家在工作中,更好的去运用它!

通常,“Ray Epsilon”在 GPU 渲染器中才有的,CPU 渲染器一般木有。另外一般在使用"路径追踪(PT)"模式下,会导致一些异常;

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大致的异常画面如上,场景中只有一个 HDR 和金属材质的平面,很明显金属材质表面上的反射出现了问题!

那么问题出在哪呢?

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首先,我们来了解下“Ray Epsilon”,它的中文的意思为“光线偏移”,那么肯定和光线有关,光线的偏移量又是怎样的呢?

正常的光线,射中物体的表面会产生反射(如上图左边),但可能是因为 GPU 渲染器算法的问题,可能会导致射中物体表面的光线,会产生穿模的结果(如上图右边),

我们知道,现实生活中,光线射入表面,然后产生反射,这是物理现象,很容易理解。

但对于计算机来说,光线射入需要经过一次计算,光线反射需要经过另一次计算,

也就是射入(上图蓝色箭头)和反射(上图红色箭头)需要 2 次计算。

那么问题来了,在计算反射光线之前,还需要确定一下反射光线的起始点吧?

那么如上图右边的情况,特么的射入的光线穿模了,射入到表面的内部了,

那么反射光线也能计算出来,但光线却被挡在表面内部出不来,

所以这就是为什么,在我们日常渲染中会出现各种问题,

比如上面演示的那样,或者莫名其妙的黑边,之类的...

那么,还没完,我们再来看看透明玻璃的情况,

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如上图所示,结合上面的姿势,应该很容易理解了吧,

首先,玻璃因为是透明的,同时也具有一定的厚度,会产生折射,

当光线射入穿越了物体的表面,再去计算折射,看似问题不大,

但当 N 条光线叠加在一起的时候,被渲染出来的玻璃内部就充满了更多的光线,

这时候,你的玻璃会看起来很厚、很实的感觉...

所以,在遇到类似的问题的时候,不妨考虑一下“Ray Epsilon”。

 

那么最后总结一下:

“Ray Epsilon”的存在是为了避免“自我遮蔽”,在路径追踪中,反射光线应该与表面相交的地方,作为起始点来进行反射,而因为数值的精度是有限的,导致,某些情况下,反射光线并不完全从相交的那个点开始反射,导致光线会与物体表面产生一段距离。“Ray Epsilon”实际上表现得像 VRay 的“shadow bias”...

而“Ray Epsilon”则表示的是这个距离,单位是米。同时,“Ray Epsilon”是基于你的相机的坐标与视野范围进行自动计算的。如果 Ray Epsilon”为 0.1,即代表偏移量为 0.1m(10cm)。所以这个值得设置,需要参照你场景的比例来。但目前,它不能按光源来控制。那么通常情况下场景的尺寸越大,这个值就应该越大,反之亦然,极端情况除外哈!

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TIPS: 通常“人类”的尺寸范围,也就是大多数场景的对象大小是 0.1m~100m,所以默认值 0.0001 可以满足大部分日常工作。

所以,当我们正确的理解了它的功能,才能更好的去运用它,否则,胡乱调一通,自己也很懵逼。希望这个姿势能帮到你!感谢大家的关注和支持!

 

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11 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 66666666666666666666666666666666

  2. 难道我色盲吗?只有我看不到红色和蓝色箭头嘛....

  3. 各位学会用了吗

  4. 金币还没充上,先留个言,准备学习

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  6. 美滋滋,甩开与小白的距离,就需要这样的知识啊!

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