Patchwork 3D Community 2020.2 X4

Réflexion

La couche de réflexion est une couche additive. Cette couche peut être utilisée de deux manières. En combinaison avec une couche diffuse (classe Diffus et Réflexion), elle aide à simuler les matériaux réfléchissant la lumière de leur environnement, comme les métaux, les bois vernis, les peintures lisses ou métallisées, ou les plastiques opaques.

Elle peut également être utilisée seule (classe Filtre transparent) afin de simuler un matériau transparent. Cette transparence est obtenue en supprimant la couche diffuse qui empêche la lumière de traverser le matériau.

image667.png
image668.png
image669.png

Diffus+Réflexion (gauche) - Diffus (centre) = Filtre Transparent (droite)

Intensité

Le paramètre Intensité permet de régler la quantité de reflets émises par le matériau. La valeur de l’Intensité évolue en principe entre 0 et 1, cependant une valeur supérieure permet de contrebalancer un environnement lumineux un peu terne.

L’aspect du miroir parfait est obtenu avec la valeur 1. Même si le paramètre Filtre Couleur vous permet d’atténuer le reflet, nous vous conseillons d’utiliser l’Intensité car elle donne accès à un réglage bien plus précis sans risque de coloration.

image670.png
image671.png
image672.png
image673.png

Variation de l’atténuation du reflet avec des valeurs du paramètre Intensité qui varient de 1 à 0.005.

 Filtre de couleur

Le paramètre Filtre dans la zone Couleur de réflexion est utilisé pour teinter le reflet. Cette coloration reproduit le comportement des métaux et de certaines peintures. Ce paramètre peut éventuellement servir à atténuer progressivement l’effet du reflet en choisissant un filtre allant du blanc au noir.

image674.png
image674.png
image675.png
image676.png

Variation du paramètre Filtre.

L'effet de Fresnel est un effet d’optique. Plus on regarde une surface brillante sous un angle rasant, moins la couleur de la surface est visible, ce qui forme un reflet blanc.

Dans le cas d’un matériau transparent et brillant, l'effet de Fresnel rendra la surface de plus en plus opaque à mesure que l’angle de vision se réduit.

Le calcul de l'effet de Fresnel dans Patchwork 3D se base sur la formulation physique du facteur de Fresnel pour accentuer la qualité photoréaliste du rendu.

Si aucune modification n’apparaît dans le rendu, retournez dans Shaper dans le module d’éclairage vérifier qu’aucune des cases de la boîte de dialogue du cube d’illumination n'est cochée.

Pour réaliser un matériau de type peinture de carrosserie automobile il est nécessaire d’activer l’effet de Fresnel.

image677.png
image678.png
image679.png

Sans effet de Fresnel :aucun reflet blanc n'apparaît lorsque le produit est visualisé sous un angle rasant.

image680.png
image680.png
image682.png

Avec l'effet de Fresnel (indice de réfraction = 1.518).

Des paramètres prédéfinis permettent d'attribuer des valeurs d'indice de réfraction et de coefficient d'extinction correspondant aux matériaux courants tels que : l'aluminium, l'argent, le chrome, le cuivre, l'or, etc. Des valeurs préréglées personnalisées peuvent être ajoutées à cette liste depuis l'onglet Préréglages d'utilisateur dans les Préférences de Patchwork 3D.

Le coefficient d'extinction est une caractéristique propre aux matériaux métalliques, ce paramètre peut être laissé à la valeur 0 dans les autres cas.

L'effet de Fresnel s’applique aussi sur des matériaux transparents.

Texture spéculaire

Vous pouvez aussi restreindre par pixel l’intensité du reflet spéculaire d’un matériau en utilisant la texture de modulation spéculaire (TMS). Cette texture en niveau de gris encode pour chaque pixel le facteur d’atténuation à appliquer au reflet (reflet = TMS * spéculaire).

Une valeur de 255 encode un reflet maximal et 1 la quasi absence de reflet. Cette approche permet par exemple de simuler simplement des tissus brodés. La valeur 255 est attribuée aux pixels correspondant au motif de broderie et 1 à ceux correspondant au tissu.

image683.png
image684.png
image685.png

Filtrage de reflet sans image de modulation. De gauche à droite : couche diffuse, couche de réflexion sans texture spéculaire, et résultat avec effet d'éclaircissement.

image683.png
image686.png
image687.png

Filtrage de reflet avec image de modulation. De gauche à droite : couche diffuse, couche de réflexion avec texture spéculaire, et résultat avec éclaircissement filtré.

Vous trouverez dans le menu accordéon Projection les paramètres Permettre la répétition sur U et Permettre la répétition sur V qui vous permettent de répéter la texture sur U et/ou V.

Vous pouvez aussi refléter les textures sur les axes U et/ou V en cochant le paramètre Reflété.

 Rugosité

Les reflets sur un matériau poli ou brossé sont toujours flous et grossiers, les détails disparaissent, les reflets bavent et s’étalent à la surface du matériau. Seules les silhouettes des objets réfléchis sont encore visibles. Cette diffusion des reflets à la surface de la matière est due à un état de surface très perturbé. Le paramètre Rugosité reproduit ce comportement.

image688.png
image689.png
image690.png
image691.png

Variation du paramètre Rugosité du reflet avec valeurs qui varient de 0 à 6.

La rugosité décrit les irrégularités d'une surface qui entraînent une diffusion différenciée de la lumière. La lumière réfléchie varie aléatoirement en fonction de la rugosité de la surface. Cela change la direction de la lumière sans affecter son intensité car elle reste constante. Les surfaces les plus rugueuses ont des points lumineux plus grands et variables que des surfaces lisses qui ont des réflexions spéculaires concentrées. Les surfaces lisses peuvent sembler plus brillantes avec la même quantité de lumière réfléchie.

La Texture de rugosité est une texture en niveau de gris où le noir correspond à une rugosité de 0 (lisse) et le blanc correspond à la valeur de rugosité du matériau.

Dans le menu accordéon Texture de rugosité, cliquez sur Activer et ensuite sur le bouton Aucun pour charger la texture qui servira de référentiel à la rugosité ou à la brillance du matériau.

La Texture de brillance est à l'inverse une texture en niveau de gris où le noir correspond à la valeur de rugosité du matériau et le blanc correspond à une rugosité de 0 (lisse).

GLOSS_map_242x242pix.png

Exemple d'une texture de brillance

Gloss_map_OFF.png

Rendu sans texture de brillance

Gloss_map_ON.png

Rendu avec texture de brillance

Vous trouverez dans le menu accordéon Projection les paramètres Permettre la répétition sur U et Permettre la répétition sur V qui vous permettent de répéter la texture sur U et/ou V.

Vous pouvez aussi refléter les textures sur les axes U et/ou V en cochant le paramètre Reflété.

Filtre diffus

Dans le cas d'un matériau standard classe Diffus et Réflexion, la réflexion étant une couche additive, sa superposition a tendance à éclaircir le matériau.

Cette classe de matériau standard possède un paramètre, le Filtre diffus, qui compense cet éclaircissement tout en conservant la couleur originale.

Un matériau sans diffus (chrome, or, acier, aluminium, etc.) est obtenu par emploi du filtre noir.

image695.png
image696.png
image697.png

Correction d’éclaircissement d'un matériau standard de classe Diffus et Réflexion. De gauche à droite : couche diffuse ; couche diffuse + couche de réflexion sans filtre (filtre blanc) produisant un effet d'éclaircissement ; couche diffuse + couche de réflexion avec un filtre gris.

Filtre transparent

Un matériau standard de classe Filtre transparent comporte un paramètre, Filtre trans., qui joue le rôle de filtre de transparence. Il correspond à la couleur du matériau transparent.

image698.png
image699.png
image698.png
image700.png

Variation du paramètre Filtre trans. d'un matériau standard de classe Filtre Transparent.