Геометрия светового рисунка
Изогнутая граница меняет направления соседних лучей. Часть путей сходится в небольшой области и повышает локальную освещённость. При другом положении источника рисунок перемещается и деформируется. Широкий источник обычно размывает его по сравнению с маленьким, поскольку множество направлений накладываются друг на друга.
Поэтому нельзя оценивать каустику только по IOR. Толщина, фаски, нормали и масштаб объекта тоже влияют на результат. У гладкой сферы и гранёного стакана при одинаковом материале будут разные узоры.
Каустика внутри глаза при 32 samples на пиксель без MNEE. Это исходный кадр официальной пары с одинаковым числом samples. Та же сцена при 32 samples на пиксель с MNEE. Сравнение показывает, как специализированная выборка путей помогает этому типу преломляющей каустики.
Blender Documentation Team · CC BY-SA 4.0 · Blender Manual 3.5Архив документации от 23.02.2023. Преобразование в WebP без потерь; исходные размеры сохранены; без кадрирования, дорисовки и удаления подписей.
Почему обычному пути трудно
Камерному path tracer нужно найти цепочку направлений, проходящую через узкое зеркальное или преломляющее взаимодействие к источнику. Вероятность может быть мала, а вклад найденного пути велик. Это создаёт шум и яркие выбросы. Большее число samples помогает не одинаково эффективно во всех сценах.
Light tracing, photon mapping, bidirectional и специализированные manifold-методы предлагают разные способы находить такие цепочки. Ни одно общее название не гарантирует поддержку всех типов каустики в конкретном продукте. Отражательная и преломляющая каустика могут иметь разные ограничения.
Отделите эффект от блика
Блик виден на самой отражающей поверхности, а каустический узор может лежать на другой. Если вы меняете glossiness и смотрите только на стекло, это ещё не проверка освещения под ним. Нужен принимающий объект с понятным материалом и достаточно заметным контрастом.
Практическая рекомендация: начните со стеклянного тела над матовой плоскостью. Уберите лишний фон, свет и volume. Так легче увидеть, какой путь рассчитывается, а какой отсутствует из-за ограничений интегратора или настроек.
Что проверить до повышения качества
Убедитесь в замкнутости объёма, направлении нормалей и корректном IOR. Проверьте, не отключены ли требуемые типы путей и не слишком ли мал лимит преломлений. Если включён clamp, оцените, не подавляет ли он сам концентрированный свет.
Затем настройте алгоритм: число фотонов, радиус оценки, специальные режимы или выборки. Имена параметров зависят от движка. Перенос рецепта из другой программы без знания реализации может изменить не только шум, но и форму эффекта.
Приближение как производственное решение
В дальнем плане или интерактивной сцене допустимы проецируемые текстуры, запечённые рисунки и другие художественные приёмы. Они могут убедительно передавать впечатление от воды, но не обязаны реагировать физически на перемещение объектов. Подпись и документация проекта должны отличать такой эффект от рассчитанной каустики.
Для предметной рекламы, где световой рисунок является главным героем, точность взаимодействия важнее. Здесь полезно выделить специальный тест и подтвердить стабильность до окончательной анимации.
Проверка движения
Переместите источник или объект на небольшой интервал. Корректный рисунок должен меняться связно, а не случайно перескакивать между пятнами. Просмотрите последовательность до denoising и после. Избыточное сглаживание способно сделать статичный кадр приятным, но разрушить тонкую движущуюся структуру, которая и составляет смысл каустического эффекта.
Если каустика является главным элементом рекламного изображения, согласуйте её форму на раннем этапе. Изменение толщины бокала или размера источника после утверждения материала может полностью перестроить узор. При этом прежние настройки качества могут перестать подходить. Разделяйте художественное утверждение рисунка и техническую очистку шума: это связанные, но разные задачи, и для каждой нужен свой контрольный результат.