BSSRDF

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 그냥 그런 블로그 :: [ 기고 ] Normal Blur Sub-Surface Scattering (tistory.com)

https://www.cs.cornell.edu/~srm/publications/EGSR07-btdf.pdf




Surbsurface Scattering( 이하 'SSS' ) 은 주로 빛이 표면의 안쪽으로 투과되어 들어 갔다가 다른 곳으로 튀어 나가는 표면에서 일어나는 현상이다. 주로 피부, 대리석, 우유, 양초 등이 이해 해당하는 물질들이다. 

우리가 주로 사용하는 BRDF( Bidirectional Reflectance Distribution Function ) 는 그림 1의 (a) 에서 볼 수 있듯이 빛이 입사한 지점과 반사되는 지점이 동일하다는 가정에서 만들어져 있다.

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그림 1. (a) BRDF 와 (b) BSSRDF 에서의 빛의 산란.

출처 : https://graphics.stanford.edu/papers/bssrdf/bssrdf.pdf


그러나 SSS 를 계산하려면 Figure 1 의 (b) 와 같이 입사한 지점과 반사되는 지점이 다르다. 그러므로 아래와 같은 BSSRDF( Bidirectional Scattering-Surface Reflectance Distribution Function ) 을 사용해야 한다.

그림2. BSSRDF 모델.

앞에서 언급한 피부, 대리석, 우유, 양초 등을 이런 모델을 통해 렌더링하면 더욱 사실적인 결과를 산출한다. 여기에서는 피부를 중심으로 이야기할 것이다.

피부를 제대로 렌더링하기 위해 BSSRDF 를 실시간 그래픽스에 적용하는 것은 어렵다. 너무 무겁기 때문이다. 그래서 최적화를 위해 Texture-Space SSS 나 Scren-Space SSS( S5 ), Pre-Integrated SSS 등 여러가지 기법들이 만들어지게 됐다. 하지만 이런 기법들은 여전히 모바일에서 사용하기에는 무겁다.

그래서 Texture-Space SSS 나 Screen-Space SSS 의 개념을 기반으로 모바일에서도 사용할 수 있을 정도의 가볍고 근사된( approximated ) SSS 를 만드는 것을 목표로 했다.

일단 앞에서 언급한 두 가지 모델에 대해서 살펴 보도록 하겠다.

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