Activision使用了屏幕空间可分离次表面散射技术。对皮肤来说，这一技术是让光线落在皮肤上时从一点进入体内，散射过后从皮肤的其他点射出，这就是所谓的次表面散射，看上去就像是光线变柔了。数年前，Henrik Wann Jensen等人发布了一项针对散射原理公式的简化方案，可以实现次表面散射离线渲染。这项研究经过无数次改进之后已经广泛用于电影制作。例如，Jensen的次表面散射技术曾用于渲染《指环王》中的Gollum，他也因此获得奥斯卡技术奖。
“Graig Donner和Henrik Wann Jensen将这一模型不断优化，直至精确渲染复杂的多层材质，Eugene d’Eon和David Luebke，甚至将其移植到GPU上，这也是首次尝试获得实时的照片真实感皮肤图像。不幸的是，这需要耗费GeForce 8800 GTX全部的处理性能才能渲染一个头部。”
直到屏幕空间次表面散射诞生，在游戏环境中进行皮肤渲染才得以实现。“在其众多优势中，我想说它能够只在皮肤可见区域上运行着色器，并且在屏幕分辨率下进行运算（而不是在纹理分辨率下），次表面散射运算在所需的分辨率下进行，并且保持次表面散射的细节程度。所需的硬件资源取决于屏幕空间所包含的范围，如果头部在屏幕中很小，那么所需的运算资源也少，如果头部很大，那么需要的运算也就更多。目前为止，论文题目中的‘屏幕空间’已经实现了，但我们都忘了‘可分离’到底是什么意思了。”
“正如人们所料想的，次表面散射对皮肤的模糊作用与Photoshop中的高斯模糊大不相同。它是由散射配置文件所定义，后者指定了模糊的确切形状。尤其是在此之前的工作都是通过使用6次高斯模糊来实现的，它们混合在一起才得到最终的光线模糊效果。数学原理告诉我们，为了精确重现皮肤，我们需要进行所有这些操作以实现不可分离的配置文件。我们并没有严格遵守这一法则，而是试图在数值上使其可分，并且这是可行的。这就是说只需一次模糊，而不是6次。”
在GDC 2013上，Activision展示了他们工作的一部分，虽然不是全部来自数字伊拉项目，但劳伦的绑定模型跟其是类似的，这是团队制作的第一个测试角色，展示了他们的流程在精确皮肤纹理和眼部渲染方面的一些细节优势。这些整合的效果包括线性光照流程、基于物理的光照以及特殊的后期流程（图6.2.7）。
“每次我们展示我们的成果时，纹理尺寸都是一个热点。人们通常认为真实感就是源于此，客观地说，这是一项要求——你需要好的数据来进行下一步工作。你可以拍摄一张脸，用网格来展示其在同样捕捉渲染环境下的样子，然后只需稍作加工就能得到照片真实感的结果。事实上我很多次看到过这种技巧，并且人们很容易会选择这条路。我们做的是让面部始终具有照片真实感，让其成为一种严格的照明设置，从只有一盏灯，没有全局光，直到室外的多云场景。我想，照片真实感面部的关键包括次表面散射、基于物理的高光和眼部渲染，正如你们所提到的。尤其微几何体对1080p分辨率的特写镜头是至关重要的。这还不止，我想这份成果的关键是对细节的关注，以及微不足道的事情如何聚集在一起影响最终的结果。一个典型例子就是我们甚至在建模时加入了毛孔的自遮蔽（self-occlusion）。”
图6.2.7
“还有一件同样重要但通常被低估的事情就是面部所添加的后期特效。景深和胶片颗粒使得影像更加自然。渲染器总是尽可能生成完美的图像，而这些特效就改善了这一问题。我喜欢看到图像中有某种程度的模糊，包含一些噪点，这会让我觉得图像是真的。事实上，当我们看最终包含了模糊的次表面散射结果时，以及把微几何体作为噪波时，我觉得这一理论得到了证实。”
劳伦是由Infinite Realities扫描的，而不是ICT。但事实证明她给Activision提供了很好的基础素材，对她的研究也与Activision的数字伊拉类似。“劳伦是我们研究的关键，尤其因为她有特殊的面部特征。她美丽的大眼睛对眼部着色尤其重要。同样，次表面散射用于软化她的皮肤，因为只有法线高光的皮肤对表现女性来说不太真实。这使得这张脸做起来很难，但又是一次很不错的研究过程（图6.2.8）。”(www.xing528.com)
图6.2.8
注意下图，与Activision的特殊高光着色相比它的真实感强很多。该团队表示：“角色渲染的关键就是细节，太完美的图像会损失真实感，抑制这种完美对创建逼真图像来说相当重要（图6.2.9）。”
图6.2.9
图6.2.10
这一项目基于ICT的研究《基于测量的面部微几何体生成》并受其影响。总之，这一研究捕获面部各部分的细微细节，在下图的案例中就是鼻子，并智能地从皮肤上克隆出来，从而让他们精确捕获面部的反射结构和属性。“我想ICT对微几何体研究的关键贡献在于向世人展示这一技术对面部渲染有多么重要。他们填补了面部高光制作技巧的空缺。他们的方案包括数据测量、准确贴合渲染皮肤，最终生成大尺寸的16K×16K贴图。我们研究出如何完成这项惊人的工作，并使其适用于游戏环境”，Jimenez说道，“我们始终试图从研究论文的成果出发（这些东西通常在数学和物理上都非常精确），然后我们试图实现同样的视觉效果，但是要符合我们每帧只有16毫秒渲染时间的要求。每一帧包含的不仅是面部，还有整个周围环境。这就要求我们明白如何在保持视觉效果的同时减少运算量（图6.2.10）。”
最终的目标是实时或接近实时地捕捉、处理并渲染，虽然如今还达不到这一要求，但不久的将来就能实现。Acitivision热衷于继续参与合作研究。“ICT有很棒的捕捉技术，我们将这门技术进行压缩，使其可以在当前的游戏笔记本和下一代硬件上实时显示。我们2013年的项目展现了我们对各种人才和目标的完美整合，我们的合作相当顺畅。我们正致力于未来的进一步合作。”
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