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"Ombrage" spéculaire

Mode: Tous les Modes

Panneau: Contexte Shading → sous-contexte MaterialShaders

Raccourci clavier: F5


Description

Les shaders (~= "ombreurs") spéculaires créent les éclats lumineux que l'on peut apercevoir sur une surface brillante, imitant la réflection des sources lumineuses. Au contraire de l'ombrage 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 d'insister sur le fait que le phénomène de "réflexion spéculaire" dont nous discutons ici ne concerne pas la réflexion d'un miroir, mais les éclats lumineux que nous pouvons voir sur une surface brillante. Pour obtenir de vraies réflexions-miroir, vous devriez utiliser le raytraceur interne. Voyez le chapitre sur le rendu dans ce manuel.


Options

Tous les shaders spéculaires ont deux options en commun:

Couleur Speculaire
La couleur de l'éclat spéculaire.
Spec
L'intensité, ou luminosité, de l'éclat spéculaire. Il peut prendre des valeurs entre 0.0 et 2.0, ce qui permet à l'éclat de ré-émettre plus d'énergie qu'il n'en a reçu de la source lumineuse.

Il en résulte donc qu'un matériau a au moins deux couleurs différentes, l'une diffuse, et l'autre spéculaire. Cette dernière est normalement réglée au blanc pur, mais vous pouvez utiliser d'autres couleurs pour obtenir différents effets.

Détails techniques

Réflexion spéculaire.

Dans la réalité, les réflexions diffuse et spéculaire sont générées 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: Tous les Modes

Panneau: Contexte Shading → sous-contexte MaterialShaders

Raccourci clavier: F5


Shader Cook-Torrance.

Description

Le shader spéculaire CookTorr (pour "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.

Options

Hard
La dureté, ou taille, de l'éclat spéculaire.


Phong

Mode: Tous les Modes

Panneau: Contexte Shading → sous-contexte MaterialShaders

Raccourci clavier: F5


Shader Phong.

Description

Le shader spéculaire Phong est également assez basique, et très proche du CookTorr, mais il est plus adapté aux surfaces organiques (peau, …).

Options

Hard
La dureté, ou taille, de l'éclat spéculaire.

Atmosphère planétaire

À cause de sa douceur, son aspect flou, ce shader est bien pratique pour une atmosphère autour d'une planète (vue de l'espace!). Ajoutez une sphère autour de votre 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, faible dureté (5) mais forte spécularité (2.0).

Blinn

Mode: Tous les Modes

Panneau: Contexte Shading → sous-contexte MaterialShaders

Raccourci clavier: F5


Shader Blinn.

Description

Le shader spéculaire Blinn est plus "physiquement correct", il est souvent utilisé avec le shader diffus Oren-Nayar. Il peut être plus malléable que les précédents, car il ajoute une quatrième option, un indice de réfraction, aux trois autres déjà mentionnées.

Options

Hard
La dureté, ou taille, de l'éclat spéculaire. Le shader Blinn est capable d'éclats spéculaires bien plus étroits que ceux produits par Phong ou CookTorr.
Refr
l'indice de réfraction. Ce paramètre n'est pas réellement utilisé pour calculer la réfraction des rayons lumineux à travers le matériau (un raytraceur est à cette fin nécessaire), mais il permet de calculer correctement l'intensité et l'étendue de la réflection spéculaire, via la loi de Snel.


Toon

Mode: Tous les Modes

Panneau: Contexte Shading → sous-contexte MaterialShaders

Raccourci clavier: F5


Shader spéculaire Toon.

Description

Le shader spéculaire Toon (~= BD) rejoint et complète le shader diffus éponyme. Il est destiné à produire les éclats lumineux durs, unis, d'un rendu de type cartoon.

Options

Size
La taille de l'éclat spéculaire.
Smooth
L'adoucissement apporté aux bords de l'éclat spéculaire.

Astuce

Un ombrage "BD" peut aussi être réalisé, d'une façon plus contrôlable et souple, en utilisant des ColorRamps.

WardIso

Mode: Tous les Modes

Panneau: Contexte Shading → sous-contexte MaterialShaders

Raccourci clavier: F5


Shader WardIso.

Description

Le shader spéculaire WardIso est un shader flexible, qui peut être utile pour du métal ou du plastique.

Options

rms
Ce paramètre contrôle, dans les faits, la taille de l'éclat spéculaire, bien qu'en utilisant une méthode différente de celle des autres shaders spéculaires. Il peut produire des éclats extrêmement aigus.