Arnold(C4DToA)阿诺德渲染教程(21) – 标准毛发材质 standard_hair

标准头发是一个基于物理的着色器，它基于镜面反射的 d'Eon 模型和漫反射的 Zinke 模型渲染头发和毛发。可通过为基础颜色、粗糙度和折射率设置几个简单的参数来获取逼真的结果。

标准头发着色器设计为与 Arnold 的曲线形状节点一起使用，但无法很好地处理其他类型的形状。其他着色器（如 Lambert）也适用于曲线，但不能准确地模拟头发散射。

纹理头发
将纹理连接到头发时，所需的工作流是将“黑色素”(Melanin)设置为 0，并将纹理链接到“基础颜色”(Base Color)。通常，“漫反射”(Diffuse)可以保留为 0。“基础颜色”(Base Color)将影响次镜面反射和透射，就像“黑色素”(Melanin)一样。它们只不过是控制头发中吸收的两种不同方式。可以将“黑色素”(Melanin)视为一种更易于拾取适合人类头发的“基础颜色”(Base Color)的方式，但如果您有纹理，则可以禁用“黑色素”(Melanin)。

无法直接将头发着色器参数映射到标准头发，这是由于着色模型的差别很大。镜面反射颜色、镜面反射 2 颜色和透射颜色仍可单独控制，但现在会自动使用菲涅尔保持能量守恒，而且需要变得更亮以获得相似的外观。漫反射组件需要变亮以与头发匹配。

但是，为了获得精确的结果，建议完全不使用漫散射或镜面反射染色。这些参数提供在物理上不准确的艺术控制，通常不再需要。

镜面反射 2 / 5 区别

为了减少白色/浅色头发的噪波，需要增加“镜面反射”(Specular)和/或“摄影机(AA)”(Camera (AA))采样数。

主要参数
base
头发的亮度，基础颜色的倍增。

base_color
头发的颜色。这会控制头发纤维内部的吸收，从而在灯光向周围散射时将该参数所代表的颜色提供给头发。请注意，对于金色或亮色头发，需要使用更多的镜面反射反弹来获得精确的结果。

建议将“基础颜色”(Base Color)保留为纯白色，并改用黑色素控件。这将保证颜色比较“合理”，也就是更像人类头发的外观。

此参数还可以连接到纹理贴图来改变头发颜色。

也可以使用渐变纹理链接到基础色

melanin

使用“黑色素”(Melanin)参数可以通过控制头发中的黑色素数量来生成自然的头发颜色。

颜色范围从金色（大约为 0.2）到红色和褐色（大约为 0.5）再到黑色（为 1.0）。

要使用纹理贴图控制头发颜色，请将“黑色素”(Melanin)设置为 0，并改用基础颜色。

melanin_randomize

随机化头发纤维中的黑色素数量，以获得不同的头发颜色（0 到 1）。

注：黑色素 0.5 的情况下

roughness
控制头发镜面反射和透射的粗糙度。值越小，镜面反射高光越清晰明亮；值越大，高光越柔和。

shift
头发纤维的缩放角度，从主镜面反射和次镜面反射远离最佳镜像方向偏移。为了获得逼真的人类头发结果，应当使用 0 度和 10 度之间的小角度（对于动物毛发，值可能会有所不同）。

下面提供了一些建议值：

^{_{皮埃蒙特人：2.8}}

^{_{浅褐色欧洲人：2.9}}

^{_{深褐色欧洲人：3.0}}

^{_{印度人：3.7}}

^{_{日本人：3.6}}

^{_{中国人：3.6}}

^{_{非裔美国人：2.3}}

specular_tint
主镜面反射贡献的比例，它将与主镜面反射颜色相乘。
对于真实、干净的头发，颜色应设置为白色。对于真实的头发，建议将此值保留为默认值（1.0/白色）。

specular2_tint
次镜面反射贡献的比例，它将与次镜面反射染色相乘。对于真实、干净的头发，此颜色应设置为白色，以使用基础颜色对反射进行染色。
对于真实的头发，建议将此值保留为默认值 (1.0)。

transmission_tint
透射贡献的比例，它将与透射染色相乘。对于真实、干净的头发，此颜色应设置为白色，以使用基础颜色对透射进行染色。
对于真实的头发，建议将此值保留为默认值 (1.0)。

下面的参数提供额外的艺术控制，但不是获得逼真的结果所需的。

diffuse
控制头发的漫反射，0 表示完全镜面反射散射，而 1 表示完全漫散射。对于典型的真实头发，无需漫反射组件。脏或损坏的头发可以使用漫散射进行近似模拟。
漫反射不应该用于真实头发。真实头发没有漫反射组件（除非化妆、喷胶等）。此参数在物理上不正确，提供它纯粹是为了获得额外的艺术控制。它不是获得逼真结果所需的。

diffuse_color
漫散射颜色。
此参数在物理上不正确，提供它纯粹是为了获得额外的艺术控制。它不是获得逼真结果所需的。

emission_color
用作自发光的颜色。
此参数在物理上不正确，提供它纯粹是为了获得额外的艺术控制。它不是获得逼真结果所需的。

opacity
头发的不透明度。此参数默认设置为全白色，意味着头发完全不透明，为了获得最佳效果，应当将它保留为默认设置。

调整此值来降低头发的不透明度（也就是说，增加头发的透明度）时，有时可以让头发显得更加柔顺，但代价是显著增加渲染时间。如果未设置为全白色，请确保已在头发对象的“Arnold 参数”(Arnold Parameters)特性中关闭“不透明”(Opaque)标志，否则 Arnold 将绕过与透明度相关的计算来优化渲染时间。
此参数在物理上不正确，提供它纯粹是为了获得额外的艺术控制。它不是获得逼真结果所需的。

indirect_diffuse
仅从间接光源接收的漫反射灯光量。1 以外的值在物理上不正确。

indirect_specular
仅从间接来源接收的镜面反射度。1 以外的值在物理上不正确。

extra_depth

仅对此着色器添加额外的镜面反射光线深度。

默认情况下金色头发会正确渲染，而无需先增加 GI_specular_samples。

对于金色或亮色头发，必须使用大量的镜面反射反弹来准确地模拟多元散射。

如果渲染成本太高，则可以改为将漫反射组件用作近似值。

镜面反射光线深度 1 / 8 的对比