Comprendre les matières 3D : opacité, diffusion, réflexion et réfraction

Que vous utilisiez Unity, Vray ou Octane vous en avez forcément entendu parler.

Opacité, diffusion, réflexion et réfraction sont des réglages donnés aux matières.

Et le langage 3D peut parfois laisser perplexe tant les mots employés sont techniques.

Dans cet article (Que je dédicace à mon prof de physique, monsieur Martin, c’est pour vous !), j’avais envie de faire un point sur ces notions.

Une question de lumière :

Avant de commencer vous devez comprendre un point essentiel.

Les logiciels de rendu traitent le comportement de la lumière.

C’est ce comportement lumineux qui dictera le rendu de vos matières.

Et le rendu … de votre image.

L’eau, le métal ou encore le plastique ne se comportent absolument pas de la même façon lorsqu’un rayon lumineux le traverse.

Et les réglages dont nous parlerons donnent des informations au logiciel sur ces comportements.

Opacité :

C’est celui que vous connaissez le mieux.

L’opacité est le réglage de la transparence.

Plus la valeur sera haute plus la matière sera opaque, et plus la valeur sera basse plus la matière sera transparente.

Diffusion :

Qu’est ce que la diffusion ?

« Quand un rayon lumineux entre dans un milieu empli de fines particules (comme la pluie ou encore le brouillard), le rayon incident repart dans toutes les directions. On dit alors que le rayon incident est diffusé. »

http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/html/Reredif/ReredifEnBref.html

http://sciences-physiques-moodle.ac-orleans-tours.fr/moodle/file.php/28/site_eleve_5eme/eleve_5eme/sources_lumieres/Fichiers/diffusion.htm

La lumière rebondit sur une surface et diffuse la lumière.

Si la surface en question est de couleur rouge par exemple, la lumière blanche renvoyée sera teintée de rouge.

https://e-cours.univ-paris1.fr/modules/uved/envcal/html/compositions-colorees/2-lumiere-visible-couleurs/3-2-interaction-lumiere-matiere.html

Sur Vray, la diffusion se règle sous l’onglet Diffuse.

Vous allez pouvoir choisir la couleur de la surface et la luminosité.

Attention, nous parlons du taux de blanc ou de noir de votre couleur. La matière n’est pas lumineuse en soit.

En revanche, plus cette couleur sera teintée de blanc plus elle diffusera de la couleur.

On remarque d’ailleurs que plus une couleur est sombre plus sa luminosité est basse et plus une couleur est claire plus sa luminosité est haute.

La réflexion :

Maintenant place à la réflexion.

La réflexion est la capacité d’une matière à réfléchir la lumière.

Un miroir est très réfléchissant.

Le velours noir, lui, ne l’est pas le moins du monde.

Sur Vray, la reflexion se règle sous l’onglet reflection.

Dans Reflection color, vous pourrez donner la valeur de réflexion mais aussi la couleur de celle-ci. Plus elle ira vers le blanc plus elle sera réfléchissante, plus elle ira vers le noir moins elle le sera.

Juste en dessous, vous pourrez gérer la Brillance dans Reflection Glossiness.

Plus la matière sera brillante plus l’image reflétée sera « nette ». Mois la matière sera brillante plus l’image reflétée dans la matière sera floutée.

La réfraction :

Commençons par la réfraction. Un rayon lumineux qui entre dans un bocal plein d’eau change de direction.

La raison profonde est que la vitesse de la lumière n’est pas la même dans l’air et dans l’eau. En fait, chaque fois qu’un rayon lumineux change de milieu, il change de direction, si la vitesse de la lumière dans ce milieu change. Ce changement de direction obéit à une loi, la loi de Snell-Descartes, qui fait intervenir les directions (les angles) et la vitesse de la lumière dans les milieux considérés.

http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/html/Reredif/ReredifEnBref.html

C’est ce qui fait qu’un baton parait se tordre sous l’eau.

https://www.lalanguefrancaise.com/dictionnaire/definition-refraction/

Sur Vray vous allez pouvoir gérer manuellement ce réglage sous l’onglet Refraction dans le paramètre Refraction color.

Il faut savoir que chaque matière a un indice de réfraction.

Sur Vray celui-ci se nomme IOR (INDICE OF REFRACTION).

Voilà une petite liste de ces indices.

J’espère avoir pu t’aider.
Je te souhaite le meilleur.
Timothée

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