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Réflexion miroir raytracée

Mode: Tous les Modes

Panneau: Contexte Shading (UI ButtonsWnd Shading.png) → sous-contexte Material (UI CtShading SCtMaterial.png) → Mirror Transp

Raccourci clavier: F5


Description

Le "lancer de rayon", ou raytracing, peut être utilisé pour qu'un matériau réfléchisse son environnement, comme un miroir. Le principe du raytracing est très simple: un rayon est émis depuis la caméra et se propage à travers la scène jusqu'à ce qu'il rencontre un objet. Si le premier objet frappé par le rayon n'est pas réfléchissant, alors le rayon prend la couleur de cet objet. Si l'objet est réfléchissant, alors le rayon rebondit et voyage jusqu'à un nouvel objet, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'un objet non réfléchissant soit finalement "percuté", qui donne sa couleur à l'ensemble de la "chaîne" de rayons ainsi formée.

Finalement, le premier objet réfléchissant hérite ainsi des couleurs de son environnement, proportionnellement à sa valeur RayMir. Naturellement, si la scène n'était constituée que d'objets réfléchissants, alors le calcul du rendu pourrait durer éternellement. C'est pourquoi un mécanisme a été mis au point pour restreindre le "voyage" d'un rayon, par l'intermédiaire du paramètre Depth ("profondeur"): ce dernier fixe le nombre maximum de réflexions autorisées pour chacun d'eux.

Note
Vous devrez activer le raytracing pour utiliser ses effets de réflexion. On accède à cette option dans le contexte Scene (UI ButtonsWnd Scene.png) → sous-contextes Render (F10, UI ContextScene Render.png) → panneau Render → bouton Ray. Le lancer de rayon est activé par défaut depuis la version 2.37 de Blender.


Le réglage Mir du panneau Material correspond à la couleur de la lumière reflétée. Généralement, pour des miroirs normaux, utilisez du blanc. Cela dit, certains miroirs colorent leurs réflexions, vous pouvez donc modifier cette couleur, en cliquant dans son échantillon, dans ce même panneau. La panneau Mirror Transp détermine si le miroir est réellement actif, et comment il reflète ce qui l'entoure. Si vous réglez RayMir au-dessus de 0.0, alors le miroir est actif. L'image reflétée sera teintée par la couleur que vous avez choisie dans le panneau Material.

Options

Le panneau Mirror Transp.
Ray Mirror
Active ou désactive les réflexions raytracées.
RayMir
Fixe l'intensité de la réflexion de l'objet. Utilisez une valeur de 1.0 si vous avez besoin d'un miroir parfait, mettez cette valeur à 0.0 si vous ne voulez aucune réflexion.
Fresnel
Fixe l'intensité de "l'effet Fresnel". L'effet Fresnel contrôle combien un objet est réfléchissant, en fonction de la normale à la surface et du point de vue. Typiquement, plus l'angle entre ces deux vecteurs est grand, plus le matériau devient réfléchissant (tout particulièrement sur son pourtour, généralement).
Fac
Un facteur de contrôle pour ajuster la façon dont le mélange entre zone réfléchissante et non réfléchissante se produit.
Suzanne à la Galerie des Glaces.
Gloss
En peinture, une finition peut être brillante ( "high-gloss", réflexion assez nette), ou matte ("low-gloss", réflexion assez floue). Des surfaces irrégulières ou lustrées-mais-granuleuses (comme de la peinture de voiture) ne sont pas non plus parfaites, et nécessitent donc un Gloss inférieure à 1.0. Dans l'exemple ci-contre, le miroir de gauche à un Gloss de 0.98, celui du milieu, un Gloss à 1.0, et celui de droite, un Gloss de 0.9. Utilisez ce réglage pour réaliser une réflexion réaliste, jusqu'au miroir complètement flou. Vous pouvez aussi l'utiliser pour simuler la profondeur de champ dans des miroirs.


Sphères avec réflexion anisotropique tangente, avec une anisotropie de 0.0, 0.75 et 1.0.
Anisotropie
Jusqu'où une réflexion est étirée dans la direction de la tangente. Si l'option d'ombrage tangent (tangent shading) est activée, Blender rend automatiquement les réflexions floues comme des réflexions anisotropiques.
Quand Tangent est activé, le curseur Aniso contrôle l'intensité de cette réflexion anisotropique, de 1.0 (par défaut, totalement anisotropique) à 0.0 (totalement circulaire, comme quand le tangent shading est désactivé). La réflexion raytracée anisotropique utilise les même vecteurs tangents que pour l'ombrage tangent, vous pouvez donc modifier leurs angles et dispositions de la même manière, avec des tangentes auto-générées, ou en fonction des coordonnées UV du mesh.


Samples
Le nombre d'échantillons à mélanger pour obtenir la couleur finale du pixel. Plus de samples donnent un résultat plus doux, au prix d'un rendu plus lent.
Threshold
La marge d'erreur pour l'échantillonnage adaptatif ("adaptive sampling"). L'échantillonnage pour un pixel cesse lorsqu'il n'est plus jugé nécessaire de le poursuivre (même si le nombre de Samples n'est pas atteint), quand la variance statistique des échantillons déjà calculés pour ce pixel devient inférieure à Threshold. Augmenter la marge d'erreur conduira donc l'échantillonneur adaptatif à utiliser moins de samples en moyenne (et donc, à être plus rapide), mais les réflexions pourraient contenir plus de bruit.
Depth
Fixe le nombre maximum de réflexions possibles pour un rayon (sa "profondeur"). La valeur par défaut (2) est en général suffisante. Si votre scène contient un grand nombre d'objets réfléchissants et/ou si vous faites un zoom sur un objet réfléchissant, vous aurez besoin d'augmenter cette valeur pour voir l'environnement en réflexion dans les réflexions de l'objet reflété (!). Dans ce cas, une Depth de 4 ou 5 est généralement un bon choix.
Max Distance
La distance (en unité Blender, BU) depuis la caméra (Z-profondeur) au-delà de laquelle arrêter le calcul de la vraie réflexion, pour simplement utiliser la méthode de "fondu au loin". Dans l'exemple (Suzanne à la Galerie des Glaces), il y a un miroir derrière la caméra, à 10 BU du miroir central. La réflexion supérieure de Suzanne est en fait le reflet de sa réflexion dans ce miroir "caché". Le miroir de face à une Max Dist réglée à 20, donc, comme vous pouvez le constater, le reflet du reflet commence à se fondre dans la couleur du "ciel".
Méthode de "fondu au loin"
Pour les objets plus éloignés de la caméra que la distance maximale réglée par l'option précédente, vous pouvez voir l'effet miroir s'effacer, pour réduire les temps de calcul. Un grand bassin réfléchissant, situé au loin, se fondra simplement à la couleur du ciel. Vous avez deux choix de fondu:
  • Fade to Sky Color – Utiliser la couleur du ciel (réglages du monde);
  • Fade to Material Color – Utiliser la couleur du matériau.


Reflets colorés

Couleur miroir.

Par défaut, un matériau presque parfaitement réfléchissant tel que le chrome, ou un miroir, reflétera les couleurs exactes de son environnement. Mais d'autres matériaux également réfléchissants teignent leurs réflexions de leur propre couleur. C'est le cas du cuivre ou de l'or bien poli, par exemple. Pour obtenir cet effet dans Blender, vous devez régler la "couleur miroir" (Mir) en conséquence. Dans l'exemple (Suzanne à la Galerie des Glaces), le miroir central a la couleur miroir réglée comme montré ci-contre.

Exemples

Fresnel

Illustration de l'effet Fresnel pour des valeurs de (de haut en bas) 0.0, 2.5 et 5.0.

Faisons une petite expérience de pensée pour comprendre à quoi correspond l'effet Fresnel. Après une journée pluvieuse, sortez dehors et observez une flaque d'eau. Vous pouvez voir le sol à travers la flaque. Si vous vous agenouillez devant, votre visage au raz du sol, vous pouvez encore voir le fond de la flaque si vous regardez la zone la plus proche de vous, mais si vous portez le regard plus loin, le ciel se superposera à l'image du fond pour finalement la remplacer complètement. Il s'agit de l'effet Fresnel: avoir une même surface qui partage des propriétés réflectives et non-réflectives selon l'angle de vue et la normale de la surface.

Dans (Illustration de l'effet Fresnel pour des valeurs de (de haut en bas) 0.0, 2.5 et 5.0), on observe le comportement d'un matériau parfaitement réfléchissant (RayMir à 1.0).

À un Fresnel à 0.0 correspond un matériau miroir parfait, alors qu'à 5.0 correspond un matériau lustré/laqué (du bois vernis, par exemple?). C'est à peine visible, mais dans l'image du bas, le matériau est parfaitement réfléchissant!

Références

Pour plus d'informations, y compris d'autres exemples et discussion plus pointue, suivez les liens suivants (en anglais):


Astuces

Pour obtenir un effet Fresnel précis physiquement avec l'algorithme actuel, vous devriez fixer Fresnel à 5.0 et Fac à 1.25. Néanmoins, au nom de la liberté artistique, vous pouvez jouer avec ces valeurs, si vous en sentez le besoin.

Les environment maps ("cartes d'environnement") peuvent également être utilisées pour simuler des matériaux réfléchissants. Elles sont plus compliquées à créer, ont beaucoup de limitations et sont beaucoup moins précises, particulièrement sur des surfaces non planes. Cependant, elles peuvent être beaucoup plus rapides à rendre et ont des possibilités supplémentaires, comme de pouvoir filtrer la reflection map ("carte de réflexion") pour imiter une réflexion floue (notez que les réflexions raytracées en sont maintenant également capables, grâce au paramètre Gloss).