Caustics 란?

Caustics란 빛이 반사/굴절성질을 가진 표면에서 반사되거나 굴절될 때 발생하는 현상이다. 가령 물이 담긴 유리잔이 테이블위에 있다고 상상해보자. 이 때 햇빛이 유리잔을 비춘다면, 테이블위의 어느 지점에 빛이 집중되어 일렁거리는 무늬를 만들게 된다. 이 중 어떤 곳은 유리잔 자체에 반사되어 생기는데 반면 (Reflective Caustics), 다른 것들은 유리잔 속의 물에 의해 굴절된 빛 (Refractive Caustics)에 의해 생성된다. 이러한 현상을 3D 이미지에 적용하여 좀 더 사실감 있는 이미지에 접근해 보자.

우선, 아래와 같은 평면과 튜브를 만들고, 스팟 라이트와 카메라를 튜브 쪽을 향하게 설치한다.

생성된 두 오브젝트를 위해 머티리얼을 생성하자. 기본 머티리얼을 이용할 수도 있지만, 더 나은 효과를 위해 finalRender 재질을 사용해 보자. 처음 재질을 평면에 할당한 후, "Receive Caustics"를 활성화한다. 다른 커스틱 및 GI 세팅은 디폴트로 나둬도 된다.

두 번째 재질은 링을 위한 것이다. 아까와 다르게 빛의 일렁거림을 만들기 위해 재질의 반사(Reflective)값을 높여준다. Reflective 레벨을 50까지 올리고 "Generate Caustics"을 활성화하는 것을 잊지 않는다.

이 재질을 튜브에 할당한 후, 오브젝트의 속성창을 연다.

그 후, 라이트에서 Photon을 생성하도록 설정하자.

에너지를 10,000으로 Caustics Photon을 5,000으로 설정한다. (테스트이므로 낮은 설정부터 시작하자)

"fR Globals" 메뉴를 열고, "Enable Caustics"를 활성화 시킨다. Accuracy를 100으로
, Radius를 10으로 한다. (이 단계에선 "Reuse Photons"을 체크하지 않는다) 렌더를 하면 다음과 같은 그림을 얻는다.

앞 페이지의 설정대로 렌더를 해서 아래와 같은 결과가 나왔다.

그러나 Caustics Photon이 5,000 밖에 되지 않기 때문인데, Caustics 품질이 그다지 좋지 않음을 알 수 있다.

Photon 수치를 50,000으로 증가시키면 렌더 시간은 몇 초가 더 걸리지만 훨씬 좋은 결과를 얻을 수 있다. 이번에는 다른 Caustics 효과를 살펴보기 위해, 유리재질의 오브젝트를 설정해 테스트해보자.

위의 그림은 디폴트 유리 재질에 대한 설정이다. (유리를 통과할 때 빛은 들어갈 때와 나갈 때, 두 번 변화되므로 2 side를 반드시 체크한다)
유리 재질은 - 빛이 통과하는게 잘 보이도록 - Opacity를 50% 로 했다. Diffuse Color는 검은색으로 해서 무색으로 했다. 그 다음으로 중요한 사항은 "Refaction Filter Color"인데 빛에 의해 많이 반짝 거리도록 거의 흰색으로 바꿔주자.

구와 실린더를 생성한 후 위의 유리재질을 할당한다. (두 물체를 선택한 후 오른쪽 클릭해서 "Generate Caustics"를 활성화 한다)

바닥에 평면을 만든 뒤 오브젝트가 받은 빛이 반사되도록 흰색의 머티리얼을 입힌다.

위와 같은 옵션으로 렌더에 10초 가량 걸렸다. 좀 더 복잡한 빛의 효과를 관찰하기 위해 finalRender 예제 폴더에 있는 코냑잔으로 굴절 테스트를 해보자. 아래의 그림은 각 설정에 따른 랜더 결과를 보여준다.

	Spot settings: Caustics Photons: 5.000 Global settings: Accuracy: 50 Radius: 5 Render time: 24 sec
	Spot settings: Caustics Photons: 50.000 Global settings: Accuracy: 50 Radius: 5 Render time: 37 sec
	Spot settings: Caustics Photons: 500.000 Global settings: Accuracy: 50 Radius: 5 Render time: 2min 58sec
	Spot settings: Caustics Photons: 5.000.000 Global settings: Accuracy: 50 Radius: 5 Render time: 25min 43sec
	Spot settings: Caustics Photons: 500.000 Global settings: Accuracy: 10 Radius: 1 Render time: 58sec
	Spot settings: Caustics Photons: 500.000 Global settings: Accuracy: 100 Radius: 1 Render time: 59sec
	Spot settings: Caustics Photons: 500.000 Global settings: Accuracy: 100 Radius: 2 Render time: 1min 18sec
	Spot settings: Caustics Photons: 1.000.000 Global settings: Accuracy: 100 Radius: 2 Render time: 2min 15sec
	Spot settings: Caustics Photons: 5.000.000 Global settings: Accuracy: 100 Radius: 2 Render time: 9min 35sec

렌더를 하면서 가장 중요게 작용된 요인은 "Caustics Photons"이다. 이 값이 커질수록 결과가 정확하게 나왔다. 두번 째는 반경 "Radius"인데, 반경이 클수록 결과도 부드럽게 나오므로, 작은 반경과 낮은 수의 Photon으로 시작, 그 수치를 높여가면서 결과를 살펴보자.