Сегодняшний перевод посвящен механизму создания шейдера воды. Итак, начнем:

В Daz Studio Iray существует 3 вида водных шейдеров: водный, дисперсионный и тонкий. Свое изучение я начал с помощью создания обычной сцены в Iray - девушка в купальнике, стоящая в воде.
Рисунок ниже представляет собой законченный вариант моего эксперимента с водным шейдером. В своей статье я расскажу о различных параметрах создания водных шейдеров в Iray, а также затрону ключевые моменты при создании рендера в стиле пин-ап.

1. Водный шейдер

Сцену я создал как обычно, с использованием FWSA Gillian HD and LF Sorbet Swimwear, который отлично подходит для водной пин-ап сцены. Единственным существенным изменением стало создание эффекта влажной кожи при помощи установки Glossy Reflectivity на 0.9 и уменьшения Glossy Roughness до 0.4.
Затем я просто применил водный шейдер Iray. Говоря о свойствах поверхности воды, их два: отражение и рефракция.

а) Отражение

Для получения достойного эффекта отражения водной поверхности, мне нужен был соответствующий фон и угол наклона. Я использовал приглянувшийся мне Barcelona Rooftops HDR от sIBL Archives, в начале без наклона, но в этом случае в воде отражались здания и пальмы, что выглядело, на мой взгляд, неуместно. Поэтому я изменял угол наклона до тех пор, пока не добился эффекта бесконечной линии горизонта (около 270 градусов).

б) Рефракция

Еще один немаловажный аспект для создания водного шейдера в Iray, это рефракция. Свет меняется в воздухе несколько раз, и когда касается воды, словно преломляется (в точке пересечения), и нам удается увидеть ногу девушки, погруженную в воду. Без рефракции это было бы невозможно.

Поскольку у нас есть только водная поверхность и никакой твердой поверхности, рисунок выглядит так, словно героиня стоит в воздухе. Чтобы это исправить, копируем свою сцену с помощью Edit > Duplicate > Duplicate Node(s).

Далее применяем к созданному дубликату, который я назвал "Земля", Concrete Iray shader, и переносим его на оригинал. Теперь моя девушка твердо стоит на земле.
Обратите внимание на тень под ее ногами и на интересные узоры на воде вследствие преломления плоскости земли.

с) Волны

Вы, наверное, заметили на картинке волны, рябь и развевающиеся волосы героини. Добавить волны можно при помощи подходящей карты нормалей. Для этого нажимаем в поисковике "поиск карты нормалей" или выбираем ее из уже существующего фона.
Я отредактировал водную поверхность и загрузил карту консолей. Усилить волны можно с помощью увеличения Horizontal and Vertical Tiles в параметрах шейдера, а придать воде цвет, например, сделать ее более голубой, можно, изменив параметр Base Color.

2. Water Thin и Water Dispersive

Шейдер The Water Thin Iray - это тот же самый водный шейдер, только с включенным параметром Thin Walled. Это значит, что водный шейдер применяется только к объекту на поверхности, а не к целой картине.
Например, Water Thin часто применяют к поверхности роговицы, а также к пузырям. Выключаем параметр Thin Walled и видим, что пузыри выглядят скорее как капли воды, а не как пузыри.

На следующем рисунке параметр Thin Walled включен, и мы видим обратную картину: пузыри выглядят куда более реалистично.


Пузыри обладают замечательным свойством, а именно, хроматической дисперсией. Именно поэтому мы можем видеть в них множество переливающихся цветов, также как в радуге или масляных пятнах.

"Пузырь - это, своего рода, бутерброд: слой мыльных молекул, наполненный слоем водных молекул и еще один слой мыльных молекул. Когда световые волны, отражающиеся из одного слоя мыльных молекул встречаются со световыми волнами, отражающимися из второго слоя мыльных молекул, происходит столкновение. Некоторые волны сливаются вместе и это в разы усиливает цвет. Другие волны уничтожают друг друга, убирая цвет из смеси. Цвета, которые вы видите - это то, что осталось после вмешательства световых волн." (Эксплораториум)
Вот что представляет собой шейдер Water Dispersive Iray. У него есть дополнительный параметр под названием Abbe.

"Abbe - это постоянная хроматическая дисперсия. Более низкие значения (но больше 0) дают большую дисперсию на поверхности, и чем выше величина, тем меньше дисперсия. Это применимо к поверхностям с объемом, но не к Thin Walled." (Центр документации DAZ)

Имейте ввиду, что Abbe не работает с поверхностями Thin Walled! Чтобы удостовериться в этом, мне понадобился двухслойный пузырь ( т.е. пузырь, который геометрически представлен как внешним, так и внутренним слоем). Я нашел подобный в 3D Bubbles product by MindVision G.D.S.

Здесь представлена хроматическая дисперсия. Тем не менее, двусторонний пузырь выглядит слишком утрированно для пузыря и больше напоминает стекло. Лично мне больше всего нравится версия Thin Walled.

3. Сцены под водой

У подводных сцен есть два ключевых аспекта: объемные или атмосферные эффекты и каустика. Атмосферный эффект я достиг с помощью AtmoCam for Iray by Marshian.

"Каустика или каустическая сеть представляет собой оболочку световых лучей, отраженной или преломленной кривой поверхностью, объектом, или проекцией этой оболочки лучей на другой поверхности." (Википедия)

Каустические узоры на воде создаются изгибами поверхностных волн. В своей подводной сцене я создал эту иллюзию при помощи света Gobo.
1. Сначала вводим в поисковике "текстура водной каустики" и загружаем необходимые шаблоны.
2. Затем помещаем прожектор как можно выше и устанавливаем зону фокусировки. Мне нужно, чтобы это было достаточно высоко, поэтому лучи в сцене почти параллельны друг другу.
3. Создаем проекцию и применяем текстуру водной каустики к параметру Cutout Opacity. Белый цвет - это непрозрачное пространство, черный - прозрачное. Я хочу, чтобы мои каустические линии были черного цвета, а все остальное - белого. При необходимости, могу вставить изображение, используя редактор Layered.

4. Наконец, направляем проекцию перед светом таким образом, чтобы она бросала определенные тени на плоскость пола под водой.

Другой способ достигнуть каустики, это сделать ее по-настоящему, установив соответствующую сцену с соответствующими шейдерами, а затем позволить рендеру Iray фактически создать шаблон водной каустики. Это требует значительно больших усилий, но результаты при этом будут более реалистичными.

Мне было довольно трудно добиться создания шаблона каустики в Iray в моей подводной сцене, и удалось сделать это только с помощью тестовой сцены от Overcomeon.

Помните, что каустические шаблоны формируются отражением и преломлением от кривой поверхности волн. Поэтому нам понадобятся волны на нашей водной поверхности. Кроме того, отражение также играет очень важную роль в отражении наших световых лучей, тем самым увеличивая площадь, где создаются шаблоны. Чтобы добиться каустики в своей сцене, мне пришлось поместить в сцену несколько больших проекций для отражения солнечного света.

Наконец, заходим в Render Settings > Optimization и включаем параметр Caustic Sampler. Это должно увеличить эффективность каустики в нашей сцене. Помните, что это всего лишь оптимизация.

Материал предоставил небезызвестный товарищ ShibaShake.