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Specular Shaders
Mode: All Modes
Panneau: Shading/Material Context → Shaders
Description
Les shaders spéculaires créent les éclats lumineux que l'on peut apercevoir sur une surface brillante, imitant la réflexion des sources lumineuses. Contrairement au Shader Diffus, la réflexion spéculaire est dépendante du point de vue. Comme l'indique la Loi de Snel, la lumière frappant une surface spéculaire sera réfléchie selon un angle miroir de son son angle d'incidence (par apport à la normale de la surface), ce qui rend l'angle de vue très important.
Note
Il est important de souligner que le phénomène de réflexion spéculaire dont nous parlons ici n'a rien à voir avec la réflexion que l'on voit dans un miroir, mais plutôt avec les points lumineux que l'on peut voir sur une surface brillante. Pour obtenir de vrais réflexions comme celles d'un miroir il faut utiliser le Raytracer interne. Referez vous à la section RENDERING (eng) de ce Manuel.
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Options
Tous les shaders spéculaires ont deux options en commun:
- Specular color
- La couleur de l'éclat spéculaire.
- Intensity
- L'intensité, ou luminosité, de l'éclat spéculaire. valeur comprise entre [0-1].
Il en résulte donc qu'un matériau a au moins deux couleurs différentes, l'une diffuse, et l'autre spéculaire. Normalement, la couleur spéculaire est réglée sur un blanc pur, mais vous pouvez utiliser d'autres couleurs pour obtenir différents effets. (Par exemple, les métaux ont tendance à avoir des éclats colorés).
Détails Techniques
Dans la réalité, les réflexions diffuse et spéculaire sont générées exactement par le même processus de dispersion lumineuse. La diffusion domine sur une surface dépolie, avec tellement d'irrégularités microscopiques (d'une échelle cependant supérieure ou égale à la longueur d'onde de la lumière "visible" – qui est inférieure au micron), que la lumière est réfléchie dans beaucoup de directions, à cause des angles différents de tous les petits "miroirs" microscopiques formant une surface apparemment plate!
La réflexion spéculaire, d'un autre côté, domine sur une surface "lisse" (c-à-d dont les irrégularités sont d'une échelle inférieure à celle de la lumière visible). Cela implique que les rayons émis par une source lumineuse et réfléchis par la surface le sont presque tous (quasiment) dans la même direction, au lieu d'être dispersés dans tous les sens. C'est juste une question d'échelle des irrégularités de la surface: si elles sont suffisamment petites, plus que les longueurs d'onde de la lumière incidente, la surface semble parfaitement plate à cette dernière, et agit comme un miroir.
Si vous avez du mal à comprendre la relation entre taille des irrégularités et longueurs d'onde de la lumière, essayez de vous représenter une balle (dont la taille est de l'ordre du centimètre): si vous la projetez sur un mur de pierres brutes (dont les irrégularités sont de l'ordre du décimètre), elle rebondira dans une direction différente à chaque fois, et risque vite de vous échapper! Par contre, si vous l'envoyez sur un mur en béton (dont les irrégularités sont assez petites, disons de l'ordre du millimètre), vous pouvez assez facilement prévoir son rebond, qui suit (à peu près!) la même loi que la réflexion lumineuse…
CookTorr
Mode: All Modes
Panneau: Shading/Material Context → Shaders
Description
CookTorr (Cook-Torrance) est assez basique, et surtout utile pour créer des surfaces en plastique brillant. Il s'agit en fait d'une version optimisée du shader Phong.
- Robert L. Cook (LucasFilm) et Kenneth E. Torrance (Cornell University)
- Dans leur article de 1982 A Reflectance Model for Computer Graphics (eng) (PDF), Ils décrivent "un nouveau modèle pour les images de synthèse rendues par Ordinateur", et l’applique à la simulation de métal et de plastique.
Options
- Hardness
- Taille des éclats spéculaires.
Phong
Mode: All Modes
Panneau: Shading/Material Context → Shaders
Description
Phong est un Shader basique très similaire au CookTorr, mais il est plus adapté des surfaces tel que la peau et autres matériaux organiques.
- Bui Tuong Phong (1942-1975)
Vietnamien de naissance et pionner de l'infographie, il a développé le premier algorithme de simulation du phénomène spéculaire. Non seulement son modèle inclue l'éclairage spéculaire, mais aussi l'éclairage diffus et ambiant.
Options
- Hardness
- taille de l'éclat spéculaire.
Atmosphère de Planète
À cause de sa douceur, son aspect flou, ce Shader est utile pour imiter l'atmosphère autour d'une planète. Ajoutez une sphère autour de la planète, légèrement plus grande que celle-ci. Pour son matériau, utilisez un Shader spéculaire Phong. Rendez-le très transparent (alpha à 0.05), aucune diffusion, avec une faible dureté (5) mais une forte spécularité (1).
Blinn
Mode: All Modes
Panneau: Shading/Material Context → Shaders
Description
Le shader spéculaire Blinn est 'physiquement plus correct', il est souvent utilisé avec le shader diffus Oren-Nayar. Il est plus contrôlable que les autres car, en plus de trois options déjà mentionnées, un quatrième réglage est disponible, l'indice de réfraction (IOR).
- James F. Blinn
- a travaillé au laboratoire de la NASA Jet Propulsion, il est devenu célébre pour son travail sur le documentaire TV de Carl Sagan Cosmos. Le modèle qu'il a décrit dans son article de 1977 intitulé Models of Light Reflection for Computer Synthesized Pictures (eng) (PDF) (en français : 'Modèles de Réflexion de la lumière pour les images de synthèses') incluait les changements d'intensités spéculaire selon la direction de la lumière, et positionnait plus précisément les éclats spéculaires sur une surface.
Options
- Hardness
- La taille, de l'éclat spéculaire. Le shader Blinn est capable d'éclats spéculaires bien plus petits que ceux produits par les Shader Phong ou CookTorr.
- IOR
- 'Index of Refraction' (indice de Réflexion). Ce paramètre n'est pas réellement utilisé pour calculer la réfraction des rayons lumineux à travers le matériau (pour cela, un raytraceur est nécessaire), mais il permet de calculer correctement l'intensité et l'étendue de la réflection spéculaire, via la loi de Snel.
Toon
Mode: All Modes
Panneau: Shading/Material Context → Shaders
Description
Le shader spéculaire Toon complète le shader diffus du même nom. Il est destiné à produire les éclats lumineux durs, de couleur unie, afin de produire des rendus de style Cartoon (cel-shading).
Options
- Size
- Taille de l'éclat spéculaire.
- Smooth
- Adoucissement apporté aux bords de l'éclat spéculaire.
Remarque
Un Shader de type Cartoon peut aussi être réalisé d'une façon plus contrôlable et souple, en utilisant les ColorRamps.
WardIso
Mode: All Modes
Panneau: Shading/Material Context → Shaders
Description
Le shader spéculaire WardIso est un shader flexible, qui peut être utile pour les matériaux de type métal ou plastique.
- Gregory J. Ward
- a développé un modèle relativement simple qui obéit aux lois les plus fondamentales de la physique. Dans son article de 1992 Mesure et modélisation de réflexion anisotropic, Ward a introduit une Fonction de Distribution de la Réflectance Bidirectionnelle (Bidirectional Reflectance Distribution Function / BRDF), depuis lors, il est largement utilisé en infographie parce que le peu de paramètres qu'il utilise sont simples à maîtriser. Son modèle peut à la fois représenter des surfaces isotropic (indépendantes de la direction de la lumière) et anisotropic (dépendantes de la direction de la lumière). Dans Blender, le shader spéculaire Ward est toujours appelé Ward Isotropic mais en réalité il est anisotropic. (PDF eng)
Options
- Slope
- Variation standard pour une surface inclinée. Auparavant connue sous le nom de root-mean-square (en français : Valeur efficace) ou Valeur rms, ce paramètre permet de contrôler la taille des éclats spéculaires, mais en utilisant une autre méthode que celle des autres Shaders spéculaires. Il est capable de produire des spéculaires très fines.
