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8.2 Réflection spéculaire
Valable à partir de Blender v2.31
Contrairement à la diffusion, la réflexion spéculaire est dépendante du point de vue (angle de vue). Selon la loi de Snell, la lumière heurtant une surface spéculaire sera réfléchie sous un angle qui reflète l'angle de réflexion de la lumière, ce qui rend l'angle de visionnement très important. La réflexion spéculaire forme des points très justes, au plus haut niveau de brillance, produisant une surface glacée (Figure 8-3).
Figure 8-3. Réflexion spéculaire.
En réalité, la diffusion et la réflexion spéculaire sont produites par exactement le même processus que la dispersion de la lumière. La diffusion est dominante quand la surface a une rugosité très fine, en respectant la longueur d'onde, ce qui fait que la lumière est réfléchie dans beaucoup de directions différentes à partir de chaque minuscule partie de la surface, avec des changements infimes dans l'angle de la surface.
La réflexion spéculaire, d'autre part, domine sur une surface qui est lisse, en ce qui concerne la longueur d'onde. Ceci implique que les rayons dispersés de chaque point de la surface sont dirigés presque dans la même direction, plutôt que diffusément dispersés. C'est simplement une question d'échelle de détail. Si la rugosité de la surface est beaucoup plus petite que la longueur d'onde de la lumière incidente, elle semble plate et agit comme un miroir.
Note : Il est important de signaler que le
phénomène de réflexion spéculaire
décrit ici n'est pas la réflexion que nous verrions dans
un miroir, mais plutôt les points de brillance culminants que
nous verrions sur une surface glacée. Pour obtenir de
véritables réflexions comme dans un miroir, vous devriez
employer un "raytracer". Blender n'est pas un raytracer en tant que
tel, mais il peut produire des surfaces de miroir convaincantes par
l'intermédiaire de l'application adéquate de textures,
comme il sera montré plus tard.
Comme la diffusion, la réflexion spéculaire a un certain nombre de différentes implémentations, ou specular shaders. Encore, chacune de ces implémentations partage deux paramètres communs : Specular colour (couleur spéculaire) et la puissance de la spécularité, dans une gamme de [0-2]. Cela se traduit par une quantité de réfléxion spéculaire calculée en fonction de l'énergie de la lumière incidente. En conséquence, un matériel a au moins deux couleurs différentes: une diffuse et une spéculaire. La couleur spéculaire est normalement réglée sur le blanc pur, mais elle peut être réglée sur d'autres valeurs pour obtenir des effets intéressants.
Les quatre specular shaders sont :
- CookTorr? -- C'était le seul Specular Shader de Blender avant la version 2.27. En effet, jusqu'à cette version il n'était pas possible de régler séparément les shaders diffus et les shaders spéculaires et il n'y avait qu'une implémentation matérielle plate. En plus des deux paramètres standards, ce shader en emploie un troisième, hardness (dureté), qui règle la largeur des points culminants spéculaires. Plus la dureté est basse, plus les points culminants sont larges.
- Phong -- C'est un algorithme mathématique différent, utilisé pour calculer la brillance spéculaire. Il n'est pas vraiment différent de CookTor?, et il est géré par les trois mêmes paramètres.
- Blinn -- C'est un shader spéculaire plus proche de la réalité 'physique', créé pour se rapprocher de l'algorithme dit d'Oren-Nayar. Il est plus physique parce qu'il ajoute un quatrième paramètre, l'indice de réfraction (IOR), aux trois mentionnés ci-dessus. Ce paramètre n'est pas employé réellement pour calculer la réfraction des rayons (un "raytraceur" est nécessaire pour cela), mais pour calculer correctement l'intensité de la réflexion spéculaire et la prolongation par l'intermédiaire de la loi de Snell. Les paramètres Hardness et Speculare donnent des degrés de liberté supplémentaires.
- Toon -- Ce shader spéculaire est assorti au shader diffus Toon. Il est conçu pour produire les points culminants uniforme pointus des toons. Il n'a aucune dureté mais plutôt une paire de paramètres Size et Smooth qui dictent la prolongation et l'acuité des points culminants spéculaires.
Grâce à cette implémentation flexible, qui garde séparés les phénomènes diffus et spéculaires de réflexion, Blender vous permet de commander facilement quelle quantité de lumière de réflexion heurtant un point sur une surface est diffusément dispersée, combien est reflétée comme spéculaire, et combien est absorbée. Ceci, alternativement, détermine dans quelles directions (et en quelle quantité) la lumière est reflétée d'une source lumineuse donnée; c'est-à-dire, de quelles sources (et en quelle quantité) la lumière est reflétée vers un point donné sur le plan de visionnement.
Il est très important de se rappeler que la couleur matérielle est juste un élément dans le processus de rendu. La couleur est réellement le produit de la couleur de la lumière et de la couleur du matériau.
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