Contient les commandes principales permettant de définir l'apparence d'un matériau Architecture et Design.
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Le modèle d'ombrage
Du point de vue de l'utilisation, le modèle d'ombrage se compose de trois éléments :
- Diffus : canal diffus, y compris " dureté " Oren Nayar.
- Réflexions : réflexions anisotropes brillantes avec reflets.
- Réfraction : transparence et translucidité anisotrope brillante.
Modèle d'ombrage matériau Arch & Design
L'éclairage direct et indirect de la scène provoque des réflexions diffuses et des effets translucides. Les sources de lumière directe créent aussi des reflets spéculaires.
Le lancer de rayons permet de créer des effets de réflexion et de réfraction ; le multi-échantillonnage sélectif avancé permet de créer des réflexions et des réfractions brillantes.
Fonctions de réflectivité
La réflectivité de surface finale est en réalité générée par la somme de trois composantes :
- l'effet diffus ;
- les réflexions réelles ;
- les reflets spéculaires simulant la réflexion des sources de lumière.
Diffus, réflexions et reflets
Dans le monde réel, les reflets ne sont que des réflexions brillantes des sources de lumière. Dans le domaine de l'infographie, un traitement séparé est plus efficace. Toutefois, pour conserver la précision physique, le matériau synchronise automatiquement les paramètres d'intensité, de lustre, d'anisotropie, etc. des reflets avec ceux des réflexions. Par conséquent, tous deux étant déterminés par les paramètres de réflectivité, il n'existe pas de paramètre individuel.
Conservation d'énergie
L'une des principales fonctions du matériau Architecture et Design est la conservation d'énergie automatique. Cela signifie que l'on est assuré que diffus + réflexion + réfraction <= 1. Autrement dit, aucune énergie n'est " magiquement " créée et l'énergie de lumière entrante est correctement distribuée sur les composants Réfraction, Réflexion, Diffus de façon à respecter la première loi de la thermodynamique.
Par exemple, lors de l'ajout de réflectivité, l'énergie utilisée doit être une énergie existante: le niveau diffus et la transparence seront ainsi automatiquement réduits en conséquence. De même, tout ajout de transparence affecte le niveau diffus.
Les règles sont définies comme suit :
- La transparence tire son énergie de la couleur diffuse : ainsi, une transparence de 100 % ne comporte aucune couleur diffuse.
- La réflectivité tire son énergie de la couleur diffuse et de la transparence : ainsi une réflectivité de 100 % ne comporte aucune couleur diffuse ni transparence.
- La translucidité est un type de transparence et le paramètre Poids de translucidité définit le pourcentage de transparence par rapport à la translucidité.
De gauche à droite : Réflectivité : 0,0, 0,4, 0,8 et 1,0
De gauche à droite : Transparence : 0,0, 0,4, 0,8 et 1,0
La conservation d'énergie sous-entend également que le niveau des reflets est lié au lustre d'une surface. Une valeur de Lustre de réflexion élevée génère un reflet intense et étroit alors qu'une valeur inférieure génère un reflet moins intense et plus large. Cela est dû au fait que l'énergie est désormais répartie et dissipée sur une zone plus étendue.
Fonctions de transparence
Le matériau prend en charge l'intégralité de la transparence anisotrope brillante et inclut une composante translucide.
Translucidité
Paroi solide contre paroi mince
La propriété transparence/translucidité peut traiter les objets comme dotés du paramètre Solide ou du paramètre Mur de papier.
Si tous les objets étaient toujours traités en tant que solides, chaque groupe de fonctions d'un modèle architectural devrait être modelé comme s'il comportait deux faces : une surface d'entrée, réfractant légèrement la lumière dans une seule direction, immédiatement suivie par une surface de sortie réfractant la lumière vers la direction d'origine.
Cela entraîne non seulement un surplus de travail de modélisation, mais c'est aussi une perte d'efficacité de rendu pour la simulation d'une réfraction qui a un effet peu visible sur l'image. Par conséquent, l'option Mur de papier permet de modéliser toute la vitre en tant que surface plane unique, renonçant à toute réfraction de lumière réelle.
Transparence/translucidité Solide et Mur de papier
Dans l'illustration précédente, la verrière de l'hélicoptère, le groupe de fonctions vitré, le rideau translucide et la sphère de droite utilisent tous la transparence ou la translucidité Mur de papier, alors que le verre, le cheval de plastique et la sphère de gauche utilisent tous la transparence ou la translucidité Solide.
Cutout Opacity (opacité de découpage)
Outre la transparence " physique " qui modélise une propriété réelle du matériau, ce dernier fournit un canal d'" opacité de découpage " non physique entièrement distinct, pour la prise en charge d'objets " Billboard " (Groupe de fonctions d'affichage) tels que des arbres ou pour celle du découpage d'objets tels qu'un grillage à mailles losangées avec un masque d'opacité.
Interface
Zone Diffus
- Niveau diffus
- Niveau diffus contrôle la luminosité de la composante de couleur diffuse. Intervalle : de 0 à 1. Valeur par défaut : 1. Remarque : Le matériau conservant l'énergie, le niveau diffus réel dépend de la réflectivité et de la transparence, comme décrit dans la rubrique Conservation d'énergie.
- Couleur
- Contrôle la couleur diffuse. Il s'agit de la couleur dans l'éclairage direct. La valeur par défaut est 50 % de gris.
Cliquez sur le bouton Map pour affecter une map Couleur diffuse. Ce bouton est un raccourci : vous pouvez également affecter une map Couleur diffuse dans le panneau déroulant Maps générales.
- Dureté
- Dureté définit la rapidité de fusion de la composante de couleur diffuse dans la composante ambiante. Intervalle : de 0,0 à 1,0. Valeur par défaut : 0,0.
Le composant diffus utilise le mode d'ombrage Oren-Nayar. Lorsque la valeur Dureté est égale à 0,0, le résultat est identique à celui de l'ombrage Lambertien classique, mais avec des valeurs supérieures, la surface prend un aspect plus " poreux ", comme le montre l'illustration suivante.
Gauche : Dureté = 0.0
Au milieu : 0.5
Droite : 1.0
Cliquez sur le bouton de map pour affecter une map Dureté diffuse. Ce bouton est un raccourci : vous pouvez également affecter une map Dureté diffuse dans le panneau déroulant Maps générales.
Zone Réflexion
- Réflectivité
- Niveau global de réflectivité. Intervalle = de 0,0 à 1,0. Valeur par défaut : 0,6.
Les valeurs Réflectivité et Couleur se combinent pour définir le niveau des réflexions ainsi que l'intensité du reflet classique, également appelé reflet spéculaire.
Il s'agit de la valeur maximale ; la valeur réelle dépend aussi de l'angle de la surface et est dérivée de la courbe BRDF. Cette dernière (reportez-vous à la rubrique Interface) vous permet de définir une réflectivité à 0 degré pour les surfaces faisant face à la vue et une réflectivité à 90 degrés pour les surfaces perpendiculaires à la vue.
Gauche : aucune réflectivité, avec un matériau diffus pur
Centre : réflectivité dépendante de l'angle, avec réflectivité à 0 degré de 0.1 et réflectivité à 90 degrés de 1.0.
Droite : réflectivité constante, avec réflectivité à 0 degré et réflectivité à 90 degrés de 0.9
Remarque : Dans l'illustration précédente, la réflectivité élevée " réduit " automatiquement la couleur diffuse blanche. Si tel n'était pas le cas, le matériau serait trop lumineux et manquerait de réalisme, ce qui romprait les lois de la physique. - Couleur
- Couleur globale de la lumière réfléchie. Valeur par défaut : blanc.
Cliquez sur le bouton de map pour affecter une map Réflexion. Ce bouton est un raccourci : vous pouvez également affecter une map Réflexion dans le panneau déroulant Maps générales.
- Lustre
- Définit le " lustre " de la surface à l'aide de valeurs comprises entre 1,0 (miroir parfait) et 0,0 (surface réfléchissante diffuse). Valeur par défaut : 1,0.
Gauche : Lustre = 1.0
Au milieu : 0.5
Droite : 0.25
Cliquez sur le bouton de map pour affecter une map Lustre. Ce bouton est un raccourci : vous pouvez également affecter une map Lustre dans le panneau déroulant Maps générales.
- Echantillons de brillance
- Nombre maximal d'échantillons (rayons) que mental ray projette pour créer des réflexions brillantes. Avec des valeurs élevées, le rendu est plus lent mais le résultat est plus lisse. Avec des valeurs inférieures, le rendu est plus rapide mais le résultat est plus granuleux. En général, la valeur 32 est suffisante pour la plupart des rendus.
Cette option est uniquement disponible lorsque la valeur Lustre n'est pas égale à 1,0. En effet, une valeur Lustre égale à 1,0 crée un "miroir parfait" ; il est dans ce cas inutile de projeter plusieurs rayons, c'est pourquoi un seul rayon de réflectivité est émis.
Remarque : Si vous attribuez la valeur 0 aux Echantillons de brillance, alors les réflexions sont de type " miroir parfait " et un seul rayon est émis quelle que soit la valeur réelle de Lustre. Ceci vous permet d'améliorer les performances de surfaces à réflexions très faibles. Le reflet respecte toujours la valeur Lustre.Les réflexions brillantes doivent projeter plusieurs rayons pour produire un résultat fluide. Cela peut avoir une incidence sur les performances. C'est pour cette raison que le matériau inclut les deux fonctions spéciales suivantes, conçues pour améliorer les performances :
- Rapide (interpolation)
- Lorsque cette fonction est activée, un algorithme de lissage permet de réutiliser et de lisser les rayons. Les réflexions brillantes sont alors plus rapides et plus lisses, mais la précision est diminuée. L'interpolation est expliquée en détail dans la rubrique Panneau déroulant Interpolation Brillance rapide. Remarque : Cette méthode est optimale sur les surfaces planes.
- Reflets + FG seulement
- Lorsque cette fonction est activée, mental ray ne lance pas de véritable rayon de réflexion. Au lieu de cela, n'apparaissent que des reflets, ainsi que des réflexions adoucies émulées à l'aide du regroupement final.
Le mode Reflets + FG seulement ne demande pas un temps de rendu supérieur à celui d'une surface (diffuse) non brillante et peut pourtant produire des résultats d'un réalisme surprenant. Bien que le résultat ne soit pas parfaitement réaliste pour les objets " héros " d'une scène, il conviendra très bien à des éléments moins importants. Ce mode est optimal pour des matériaux à réflexions faibles ou à réflexions très brillantes (floues), comme le montre l'illustration suivante :
Les deux coupes de gauche utilisent des réflexions réelles, alors que celles de droite utilisent le mode Reflets + FG seulement.
- Matériau métal
- Contrairement aux autres matériaux, les objets métalliques influencent la couleur de leur réflexion. Par exemple, un lingot d'or a des réflexions dorées alors qu'un globe de verre rouge n'a pas de réflexion rouge. L'option Matériau Métal prend en charge cette fonction :
- Lorsqu'elle est désactivée, le paramètre Couleur de réflexion définit la couleur ; le paramètre Réflectivité et les paramètres BRDF définissent l'intensité et les couleurs des réflexions.
- Lorsqu'elle est activée, le paramètre Couleur diffuse définit la couleur des réflexions et le paramètre Réflectivité définit le " poids " entre les réflexions diffuses et les réflexions brillantes (métalliques).
Gauche : réflexions non métalliques (option Matériau Métal désactivée). Les réflexions présentent clairement la couleur des objets qu'elles reflètent et ne sont pas influencées par la couleur des matériaux.
Centre : réflexions métalliques (option Matériau Métal activée). Ici, la couleur des réflexions est influencée par la couleur de l'objet.
Droite : variante, avec Réflectivité = 0.5. Résultat : 50 % de réflexions colorées et 50 % de réflexions diffuses.
Zone Réfraction
- Transparence
- Niveau de réfraction. Intervalle : de 0,0 à 1,0. Valeur par défaut : 0,0.
Le matériau conservant l'énergie, c'est la valeur maximale qui est définie pour le paramètre Transparence. La valeur réelle dépend de la réflectivité ainsi que de la courbe BRDF.
- Couleur
- Couleur de réfraction. Cette couleur peut être utilisée pour créer le " verre teinté ". Une méthode un peu plus précise permettant d'effectuer cette opération est décrite dans la section Verre teinté de la rubrique Trucs et astuces.
Cliquez sur le bouton de map pour affecter une map Réfraction. Ce bouton est un raccourci : vous pouvez également affecter une map Réfraction dans le panneau déroulant Maps générales.
- Glossiness (Lustre)
- Netteté de la réfraction/transparence, avec des valeurs comprises entre 1,0 (transparente parfaite) et 0,0 (transparence très diffuse ou floue). Valeur par défaut : 1,0.
Gauche : Lustre de réfraction = 1.0
Centre :Lustre de réfraction = 0.5
Droite : Lustre de réfraction = 0.25
Les réfractions brillantes doivent projeter plusieurs rayons pour produire un résultat fluide. Cela peut avoir une incidence sur les performances. C'est pour cette raison que le matériau inclut les fonctions spéciales suivantes, conçues pour améliorer les performances :
- Rapide (interpolation)
- Lorsque cette fonction est activée, un algorithme de lissage permet de réutiliser et de lisser les rayons. Les réfraction brillantes sont alors plus rapides et plus lisses, mais la précision est diminuée. L'interpolation est expliquée en détail dans la rubrique Panneau déroulant Interpolation Brillance rapide. Remarque : Cette méthode est optimale sur les surfaces planes.
- Echantillons de brillance
- Nombre maximal d'échantillons (rayons) que mental ray projette pour créer des réfractions brillantes. Avec des valeurs élevées, le rendu est plus lent mais le résultat est plus lisse. Avec des valeurs inférieures, le rendu est plus rapide mais le résultat est plus granuleux, comme du verre givré. En général, la valeur 32 est suffisante pour la plupart des rendus.
Cette option est uniquement disponible lorsque la valeur Lustre n'est pas égale à 1,0. en effet, une valeur lustre égale à 1,0 crée une transparence parfaite, non floue ; il est dans ce cas inutile de projeter plusieurs rayons, c'est pourquoi un seul rayon de réflectivité est émis.
Remarque : Si vous attribuez la valeur 0 aux Echantillons de brillance, alors la réfraction est de type " objectif parfait " et un seul rayon est émis quelle que soit la valeur réelle de Lustre. Vous pouvez utiliser cette fonction pour améliorer les performances de rendus brouillon. - IdR
- Indice de réfraction. Correspond à la mesure de la courbure d'un rayon de lumière lorsqu'il pénètre dans un matériau.
Le fait que le rayon entre ou sorte de l'objet détermine le sens de sa courbure. Le matériau Arch & Design utilise le sens de la normale de la surface en tant qu'indicateur primaire pour déterminer s'il entre ou sort. Il est donc important de modéliser des objets réfringents transparents avec des normales de surface pointant dans la direction requise.
L'IdR peut être utilisé pour définir la courbe BRDF, comme pour la classe des matériaux transparents dits " diélectriques ", tel qu'illustré ici :
Gauche : IOR = 1.0
Centre : IOR = 1.2
Droite : IOR = 1.5
La coupe la plus à gauche manque totalement de réalisme et n'est presque pas visible. Un IdR égal à 1,0 (ce qui correspond à celui de l'air) étant impossible dans le cas d'une matière solide, la réflectivité du matériau ne subit aucun changement et nous ne percevons aucune arête ou modification d'aucune sorte. Par contre, la coupe centrale et celle complètement à droite présentent des modifications de réflectivité réalistes, déterminées par l'IdR.
Au lieu de baser la réflectivité sur l'IdR, vous pouvez la définir manuellement en utilisant le mode BRDF :
Différents types de transparence
Dans l'illustration précédente, la coupe la plus à gauche dérive sa courbe de l'indice de réfraction. La coupe centrale dispose d'une courbe définie manuellement sur une valeur de réflectivité à 90 degrés de 1,0 et une valeur de réflectivité à 0 degré de 0,2 ; le verre présente un aspect métallisé. La coupe la plus à droite utilise la même courbe BRDF mais est définie sur une transparence Mur de papier. Cette méthode semble plus adaptée à la création d'objets non réfringents qu'à la définition de l'IOR sur 1,0, comme nous avons tenté de le faire dans l'exemple gauche de l'illustration précédent celle-ci.
- Translucidité
- La translucidité est traitée comme un cas particulier de transparence ; pour l'utiliser, il faut qu'un certain niveau de transparence existe au préalable. La mise en oeuvre de la translucidité dans le matériau Architecture et Design est une simplification concernée uniquement par le transport de la lumière de l'arrière aux faces avant d'un objet. Il ne s'agit pas d'un véritable effet SSS (à surface translucide chaotique). Vous pouvez créer un effet de type SSS à l'aide d'une transparence brillante associée à la translucidité, mais cela n'est ni aussi rapide ni aussi puissant que les ombrages SSS spéciaux.
Lorsque vous activez l'option Translucidité, les paramètres de poids et de couleur deviennent disponibles et sont appliqués lors du rendu.
PoidsDétermine le pourcentage de la transparence existante qui est utilisé comme translucidité. Par exemple, si Poids = 0,0, toute la transparence est utilisée en tant que translucidité. Si Poids = 0,3, 30 % de la transparence sont utilisés en tant que translucidité.
Tout : Transparence = 0.75
Gauche : Poids = 0.0
Centre : Poids = 0.5
Droite : Poids = 1
La translucidité est destinée à être principalement utilisée en mode Mur de papier (comme dans l'exemple ci-dessus) pour modéliser des objets tels que des rideaux, du papier de riz et des effets de ce type. En mode Mur de papier, elle permet simplement à l'ombrage du côté opposé de l'objet de passer. L'ombrage fonctionne également en mode Solide, mais comme expliqué ci-dessus, les ombrages SSS conviennent mieux à ce genre d'utilisation.
Translucidité solide avec :
Gauche : Poids = 0.0
Centre : Poids = 0.5
Droite : Poids = 1
CouleurCouleur de la translucidité.
Cliquez sur le bouton de map pour affecter une map Couleur filtre. Ce bouton est un raccourci: vous pouvez également affecter une map Couleur filtre (Translucidité) dans le panneau déroulant Maps générales.
Zone Anisotropie
- Anisotropie
- Contrôle la forme de la surbrillance. A la valeur 1,0, le reflet est rond, c'est-à-dire sans anisotropie. A la valeur 0,01, le reflet est étiré. L'un des axes du diagramme du reflet change pour répercuter la modification de ce paramètre. Valeur par défaut : 1,0.
Gauche : Anisotropie = 1.0
Centre : Anisotropie = 4.0
Droite : Anisotropie = 8.0
Cliquez sur le bouton de map pour affecter une map Anisotropie. Ce bouton est un raccourci : vous pouvez également affecter une map Anisotropie dans le panneau déroulant Maps générales.
- Rotation
- Modifie l'orientation du reflet. Le champ échantillon montre le changement d'orientation. Cette valeur est comprise entre 0,0 et 1,0 avec 1,0 = 360 degrés. Ainsi, par exemple 0,25 = 90 degrés et 0,5 = 180 degrés Valeur par défaut : 0,0.
Gauche : Rotation Anisotropie = 0.0
Centre : Rotation Anisotropie = 0.25
Droite : Rotation Anisotropie = [map texture]
Conseil : Lors de l'utilisation de la Rotation Anisotropie dotée de textures, assurez-vous que les textures ne sont pas anti-crénelées (filtrées). Pour ce faire, vous pouvez définir le paramètre Flou de la map sur 0,0. Dans le cas contraire, les pixels anti-crénelés entraînent des tourbillons locaux dans l'anisotropie, qui apparaissent comme des artefacts de couture.Cliquez sur le bouton de map pour affecter une map Orientation (rotation Anisotropie). Ce bouton est un raccourci : vous pouvez également affecter une map Orientation dans le panneau déroulant Maps générales.
- Canal map/automatique
- Vous offre la possibilité d'appliquer, en option, l'anisotropie à un canal map spécifique.
Lorsque cette option est définie sur Automatique, la rotation de base suit le système de coordonnées local de l'objet. Par ailleurs, si vous sélectionnez Canal Map et définissez un numéro de canal, l'espace qui définit le sens d'étirement des reflets est dérivé de l'espace de texture du canal de map spécifié.
Avertissement : Lorsque l'anisotropie est dérivée de l'espace de texture, un seul espace est créé par triangle et des jointures peuvent être visibles entre ces derniers.Reportez-vous également à la rubrique Métal brossé.