目の虹彩に対してどのような影響を考慮する必要がありますか？

虹彩（目の瞳孔を囲むカラフルなリング）は水の層で覆われており、透明な要素と半透明な要素に不透明な要素が埋め込まれているように見えます。アイリスがクローズアップでリアルに見えるようにするには、どのような効果をモデル化する必要がありますか（アイリスが画像領域の20％以上を占めています）。

表面下散乱が必要ですか、それとも透明度で十分ですか？瞳孔から入った目からの光を考慮する必要がありますか、それとも虹彩の後ろは完全に不透明と見なすことができますか？私が考慮していない他の影響はありますか？

静止画像をオフラインで作成したいと考えています。このアプローチはリアルタイムで機能する必要はありません。

これまでのところ、水の層をシミュレートするために薄い透明なフィルムで目を覆い、虹彩を放射状に配置された色の付いた透明なストランドが付いた透明なボールの一部として扱い、それらが前から後ろに重ねられているときにオフセットしました。通り抜ける光による不要な影響を防ぐために、艶消しの黒い球のセクションでアイリスを裏打ちしました。これはまだいくぶん人工的（無機的）に見え、切断されているように見えます。

私は、球、円錐、円柱などの幾何プリミティブでこれを機能させようとしていますが、新しい可能性が開かれる場合は、三角形メッシュを使用するアプローチを受け入れます。

現実的なアイリスには、次のものが必要です。

1. 形状：虹彩は人によって大きく異なり、瞳孔が拡張されている（括約筋が弛緩している）かどうかによって、外見は大きく変化します。プリミティブだけではどこにも到達しません。全体の構造は、水に吊るされた厚い伸縮性のあるしわの多い布のようなものです。しわが表示され、移動するにつれて消えます。彫刻ソフトウェアと解剖学の教科書を使用してください。

2. 材質：組織と同様の屈折率を持つ（基本的に）水に浮遊しているため、虹彩にはスペキュラーはほとんどありません。乾いたアイリスを見たことがないので、粗さの値はわかりません。GGX鏡面モデル、粗さ0.4ルックス大丈夫。茶色の虹彩は、非常に細かい砂のように、より粗く見えます。拡散反射光コンポーネントの粗さを使用するシェーディングモデルがいいでしょう。

3. テクスチャ：カラフルなものもありますが、世界の大部分のイリドは茶色です。テクスチャー内であまり多くのバリエーションを必要とせず、非常に均一にすることができます。シャドウやオクルージョンの暗い領域を描画することで、テクスチャを比較的飽和させ、テクスチャ内部のジオメトリをヒントにしないでください。法線マップを持っている。目がアニメートされている場合は、拡張された瞳孔と拡張されていない瞳孔の少なくとも2つの法線マップをブレンドする必要があります。ラフネスマップは必要ないと思いますが、特にブルーアイリッドの場合は役立つでしょう。

4. 角膜での屈折と反射：角膜（それをコーティングする流体層）はレンズとして機能します。これにより、カメラから見た虹彩の画像がゆがみます。これがないと、特に横から目を見ると、本物に見えません。目の奇妙なことは、グラフィックの観点からすると、オブジェクトが中にあるということですレンズ。したがって、あなたを救うことになる薄いレンズの方程式はありません。涙層と空気の間の界面で、光を1回屈折させる必要があります。屈折率がすべて非常に類似しているか、構造が非常に薄いため、他の界面（角膜の外側から涙層、角膜の内側の層と膜、角膜の内側からチャンバーの流体）は関係ありません。光学的に重要な他の唯一の構造はレンズで、これは虹彩の後ろにあり、無視できます。角膜はすべてを歪ませるので、角膜の形状は重要です。円錐角膜などの角膜変形のある人は、奇妙に見える目をしています。また、シーン全体が角膜/液体を反射する必要があります。虹彩/瞳孔上で光源の反射が見られることを期待しています。

5. リンバス：目で正面を見ると、アイリスの周りに灰色がかったリングがあります。これは、角膜が強膜（目の「白」）に合流し、透明から不透明に移行する部分です。縁の後ろには解剖学的に虹彩角膜の角があり、虹彩が他の目と交わっています。この領域は、前述の屈折のために見ることができません。文字通りまったく光を見たことのない場所です。そこから放出された光は、角膜の境界面で全内部屈折を経験し、外側からそれを見ることができません。したがって、虹彩から目の残りへの移行が見えると、非常に奇妙に見えます。この移行を正しく行うには、屈折と角膜から強膜への段階的な移行の両方が必要です。

6. サブサーフェススキャタリング：特に茶色のアイリスでは、背面からの光がまったくないため、アイリス自体にそれがなくても逃げる可能性があります（より濃い色の顔料->散乱中の減衰が大きい）。ただし、光の方向によっては、違いが生じます。とにかく、あなたはそれを周囲の皮膚と強膜に必要です。しかし、それは最も重要な効果ではありません。

7. アンビエントオクルージョン：微細構造を目立たせるには、優れたSSAO（またはGI）が必要です。鏡面反射光はほとんどないため、ジオメトリには他の視覚的な手がかりが必要です。法線マップから法線を使用する方法を選択します。HBAOはうまく機能します。オフラインレンダリングの場合、GIは選択したレンダラーによって実行されます。

8. 照明：物理ベースの方法を使用することは言うまでもありません。特に角膜反射のための画像ベースの照明。特定の角度の下では、角膜での光の屈折も同様に関連する場合があります（分析光の場合のみ）。特に角膜反射のための後処理（ブルーム）。

網膜からの後方散乱光は、一部の診察中に非常に極端な観察条件で虹彩を通して見ることができますが、通常の目的には完全に無関係です。基本的に、網膜を黒く塗ります。そこまで行きたい場合は、カメラに非常によく似た方向から強い光が来て、瞳孔が拡張している場合（カメラのフラッシュのように）に、網膜の色に少しオレンジレッドを追加できます。しかし、それでも、虹彩を照らすほど強力ではありません。黒は大丈夫です。

そのリストは大きく見えますが、フォトリアリズムを要求しました;）簡単な半分だけを行い、残りを偽造すれば、それでも見栄えが良くなります。

（出典：私は人間の目を中心とした医療シミュレーションのためのグラフィックプログラミングを行っています）

材料：

• 人間の目の解剖学的に正確なモデリングとレンダリング（2007）
• 高品質の目のキャプチャ（Disney Research、Siggraph Asia 2014）