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Introduction

Avant de pouvoir maîtriser la création de matériaux, il vous faut d'abord apprendre comment la lumière et les surfaces simulées interagissent dans le moteur de rendu de Blender, et comment vos réglages de matériaux peuvent contrôler ces interactions. Une compréhension approfondie de son fonctionnement vous permettra d'en tirer la quintessence. Le rendu (l'image) que vous créez avec Blender est une projection de votre scène sur une surface imaginaire appelée "plan de projection", ou "plan de visualisation" ("viewing plane").

Le plan de projection peut s'apparenter à la pellicule d'un appareil-photo traditionnel ou aux bâtonnets et cônes formant la rétine de l'œil, à la différence près qu'il reçoit une lumière "virtuelle" et non réelle. Pour créer une image à partir de votre scène (en faire un rendu), nous devons d'abord déterminer quelle lumière de la scène parvient en chaque point du plan de projection. La meilleure façon de répondre à cette question est de suivre une ligne droite (dans le sens inverse de la réalité physique, chaque ligne simulant un rayon lumineux), définie par un point du plan de projection, et le "point focal" de la caméra (sa position), jusqu'à ce que cette droite "heurte" une surface à rendre dans la scène – il nous reste alors à déterminer la lumière éclairant ce point de la surface. Les propriétés de cette surface et l'angle incident de la lumière ("incident light angle") nous indiquent combien de lumière sera réfléchie vers la caméra, le long de notre "rayon lumineux" virtuel (qui détermine "l'angle de vue incident", "incident viewing angle" – Principe de base du moteur de rendu).

Principe de base du moteur de rendu.

Deux types fondamentaux de phénomènes se produisent en tout point d'une surface frappée de rayons lumineux: la réflexion diffuse(diffusion) et la réflexion spéculaire. La distinction entre les deux se fait principalement par la relation entre angle incident et angle réfléchi de la lumière. L'"ombrage" (ou coloration, "shading" en anglais) de l'objet pendant le rendu prendra donc en compte la couleur de base (modifiée par les phénomènes de diffusion et de spécularité) et l'intensité de l'éclairage.

En utilisant le moteur de raytracing ("lancé de rayons") interne, d'autres phénomènes (plus complexes) peuvent survenir. Dans les réflexions raytracées, le point d'une surface frappée par un "rayon lumineux" venant de la caméra renverra la couleur de son environnement, en fonction du taux de réflexion du matériau (mélangeant la couleur de base avec celle de l'environnement) et de l'angle de vue. Et dans les réfractions raytracées, le point d'une surface frappée par un "rayon lumineux" venant de la caméra renverra la couleur de son arrière-plan, en fonction du taux de transparence du matériau (mélangeant la couleur de base avec celle de l'arrière-plan, et sa valeur de filtrage optionnelle), et de son indice de réfraction, ce qui déformera l'angle de vue.

Bien sûr, l'ombrage de l'objet frappé par un "rayon lumineux" consistera à mixer tous ces phénomènes en même temps au moment du rendu. L'apparence de l'objet, une fois rendu, dépend donc de beaucoup de réglages interdépendants:

  • Le monde (couleur ambiante, radiosité, occlusion ambiante);
  • Les lumières;
  • Les réglages de matériaux (incluant Ambiant, Emit, et tous les autres réglages de tous les panneaux du sous-contexte Material);
  • Les textures et comment elles sont mélangées;
  • Les nœuds de matériau;
  • La caméra;
  • L'angle de vue;
  • Les obstructions et autres occlusions transparentes;
  • Les ombres projetées par d'autres objets, opaques ou transparents;
  • Les réglages de rendu;
  • Les dimensions des objets (importantes notamment pour le sub-surface scattering);
  • Les formes des objets (réfractions, effets fresnel).




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