Blender物理星光和大气氛围插件 Physical Starlight And Atmosphere

电影般的氛围一键搞定，Physical Starlight and Atmosphere是最受欢迎的Blender氛围插件，它正在为照明和实时互动与大气层设定新的行业标准。

包含版本：Physical Starlight and Atmosphere v1.8 for Blender 4.1

太阳
我们根据太阳的温度（以开尔文为单位）、总辐射能量（以W/m2sr为单位）和边缘变暗因子来计算太阳盘。然后光线通过大气层散射，使太阳呈现出更温暖的色调。为了在Eevee中看到阴影，我们添加了一个太阳对象，并运行与大气层着色器相同的散射计算。

二元太阳
由于受欢迎的要求，我们添加了一个次要的太阳盘。它使用与主要太阳相同的属性，但只在Cycles中投射阴影。

大气层
在PSA中，我们使用分析方法来计算大气层的空气质量体积。然后透射光线穿过该体积，并根据用户定义的散射系数进行散射。即使用于实时使用，我们的解决方案也非常高效。

星星
我们有两种星星覆盖选项 – 过程化和基于纹理的。过程化星星提供了一个像素完美和快速的方法来模拟一个令人信服的星空。星星也会通过大气层散射，因此靠近地平线的星星看起来更温暖。

云
有两种云覆盖选项 – 过程化和基于纹理的。两者都投影在用户定义高度的球体上。两种选项的光照都是通过过程计算的，并与阳光相互作用。

地平面
有一个选项可以启用和禁用过程化地平面。用户可以定义地平面的偏移量，将观察者移至更高的高度。足够高的高度将使您置身太空。地平面与大气层和阳光相互作用。


创作者笔记
大气层的复杂性
我们漂浮在其中，呼吸着大气，我们每天都看到它，却视而不见。我们大多数人甚至都不在乎为什么天空看起来像这样。我们只是自然地看着天空的照片，并能感受到它的冷冷冬日清晨，炎热夏日傍晚，黄昏或黎明。

所以，即使复制这些时刻似乎是一项微不足道的任务，你挖掘得越深，就越能理解其中的复杂性。有许多概念在起作用，使得天空看起来和感觉正确，我们总是没有时间和耐心去进行研究。这就是为什么当我们开始进行CGI时，我们制作了我们希望存在的PSA – 天空系统！

这与其他解决方案有何不同？
作为艺术家，你不希望被软件限制，因此PSA为你提供了无限的定制可能性。它不仅仅与其他分析天空模型（Preethan、Hosek-Wilkie或Nishita）一样仅仅与地球的大气联系在一起，而且可以让你在双星系统中制作甚至外星人的景观。灯光是根据现实世界的物理原理进行程序计算的，因此即使你最疯狂的输入值也会提供物理上正确的照明。而最疯狂的事情是 – 所有这些都是实时计算的，所以它在Eevee和Cycles中都能很好地运行。

PSA具有的一个特殊功能是体积光。与基本上围绕场景的HDRIs不同，我们的天空用气体（或你喜欢的任何气体）填充你的Blender场景，地面层的密度最高，空间中最低，然后一个星体根据物理定律照亮空气。

太阳和天空光是室外和大部分时间室内的主要光源。PSA不仅仅制作天空和大气，它还模拟太阳经过大气散射的对象。

为什么要使用程序化天空？
程序化天空在游戏行业更为常见，而在那里，这个行业已经发展得远远超过了静态的HDRIs、skyboxes或skydomes。

该行业仍在使用传统的HDRI灯光探针方法进行室外照明，而且有充分的理由 – 这是模拟现实照明条件的最简单的方法，无需担心会看起来不对。毕竟，这只是一个真实环境的360度快照。

不幸的是，HDRI探针无法捕捉到一个重要的方面 – 天空是动态的事实。天空不只是天空的想象边缘的薄膜，它是有体积的。天空是大气层，而大气层是一个由各种气体混合而成的物理介质。天空从你的眼球外开始，延伸到外层空间。阳光穿过这个介质照亮、散射和吸收它。

物理星光和大气是经过2年积极开发的产品，也是至少十年研究和开发的总结。

绝妙的节省时间（和金钱）！
我们已经在一些项目中使用它，这个工具已经为我们节省了大量工作时间，如果不是数百，甚至数千欧元的HDRi探针。

我们进行了测试！

使用HDRI探针方法，通常每个项目至少需要花费我们2个小时来寻找最匹配的环境图（期望的太阳位置，天气晴朗与否，城市或绿地，摄像机海拔等）。然后购买，放置在场景中，等待数据加载，渲染，微调，再渲染……直到获得期望的结果。

然后我们使用这个工具，在几分钟内匹配了照明。这让事情清晰了许多。