Caustiques
Caustiques photoniques (elles sont expliquées dans cette section) : Plus rapide que les Caustiques de IG mais doit être généré en utilisant des sources de lumière individuelles. Ils peuvent être calculés de manière volumétrique.
- Caustiques IG: avec le mode IC le calcul n'est pas très précis (une petite astuce mais qui augmente drastiquement le temps de rendu : assignez une propriété Rendu et composition à l'objet recevant les Caustiques et activez Echantillonage QMC forcé ), mais réagira à toutes les surfaces lumineuses de la scène. Les deux types de Caustiques fonctionnent de manière totalement indépendante l'un de l'autre et sont calculés différemment mais peuvent être utilisés ensemble ou séparément.
Paramètres
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Utilisez les options du panneau photons caustiques pour définir les caractéristiques de base de cet effet.
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Vous pouvez affiner l’effet caustique de chaque matériau en utilisant les paramètres des caustiques de la page Illumination de l’Éditeur de matériaux ou du Gestionnaire d’attributs.
Activez cette option si vous désirez que le matériau génère des photons caustiques. Entrez la puissance de l’effet dans la boîte d’entrée.
Pour créer un effet caustique, le matériau doit être transparent et/ou réfléchissant. -
Vous pouvez activer les caustiques pour toute source de lumière et peaufiner l’effet grâce au panneau Caustiques du Gestionnaire d’attributs.
- Les caustiques de photon (décrites dans cette section): plus rapides que les Caustiques IG mais doivent être crées à partir de sources de lumière individuelles. Ils peuvent être rendus en volume.
- Caustiques IG: Caustiques peu précises en mode RI (petit truc utile : assigner une propriété en activant Activer échantillonnage QMC forcé) mails elles réagissent à toutes les surfaces éclairées de la scène.
Ces deux types de caustiques sont complètement indépendant les uns des autres et peuvent être rendus en utilisant des méthodes complètement différentes. Cependant, on peut les utiliser séparément ou les combiner.
Que sont les caustiques?
Les Caustiques sont des modèles de lumière dirigée créée par des surfaces courbes réfléchissantes ou réfractrices.
Advanced Render permet de créer des effets caustiques volumiques et surfaciques
Copyright by Janine Pauke . Figure 1: La sphère transparente dirige la lumière sur le carreau pour créer un effet caustique (ici un rond de lumière).
- Un effet caustique surfacique apparaît seulement à la surface d’objets : ici la sphère transparente et l’anneau (dans les deux cas, l’effet apparaît sur une surface : le sol).
Figure 2: L’anneau métallique présente un effet caustique généré par une surface réfléchissante.
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Les caustiques volumiques sont visibles lorsqu’ils traversent un espace 3D : ils n’ont pas besoin de surface pour éclairer.
Voir Figure 3.
Figure 3: La queue lumineuse de la sphère est un effet caustique volumique.
L’algorithme des caustiques surfaciques
Pour créer des effets caustiques surfaciques, vous avez besoin:
- d’une source de lumière émettant des photons : cela permet la création des caustiques (dans le Gestionnaire d’attributs, panneau Caustiques de la lumière);
- d’un objet avec un matériau générant des caustiques surfaciques : ce matériau doit être transparent ou réfléchissant ou les deux. La surface de l’objet doit être courbe de manière à ce qu’elle dirige la lumière;
- d’un objet recevant les caustiques surfaciques.
Pour les Caustiques, les calculs sont différents de ceux effectués pour l’illumination globale et le lancer de rayon. Avec l’illumination globale et le lancer de rayon, des rayons sont projetés par la caméra sur la scène. Mais avec les caustiques, les photons sont projetés sur la scène depuis une source de lumière. Chaque photon a au départ une certaine énergie, énergie qu’il perd peu à peu lorsqu’il traverse la scène et est réfléchi ou réfracté par les surfaces des objets (Figure 4).
Figure 4: Un photon réfracté par une sphère.
Lorsqu’un photon rencontre une surface réfléchissante ou transparente, celui-ci est réfléchi ou réfracté. Il perd alors de l’énergie. Durant ce processus, les propriétés du matériau sont prises en compte.
Ainsi par exemple, si la surface ne réfléchit ou ne réfracte que la lumière bleue, le photon devient bleu. Si le photon a toujours de l’énergie, il continue sa traversée de la scène. Lorsqu’il rencontre une surface qui n’est ni réfléchissante ni transparente, il s’arrête là et ses valeurs sont stockées dans une structure de données nommée "arborescence des photons” (les valeurs de cette arborescence seront ensuite interpolées pour calculer l’effet caustique).
Une fois que les photons ont terminé leur parcours, les valeurs de l’arborescence sont interpolées pour calculer l’effet caustique surfacique de l’image.
Il est possible de réaliser des double-caustiques. Cela se produit lorsqu’un objet dirige les caustiques vers un autre objet qui génère lui-même des caustiques. Voir Figure 5.
Figure 5: Exemple de double-caustique.
L’algorithme des caustiques volumiques
Le calcul des photons caustiques volumiques est très proche de celui des caustiques surfaciques. Voici ce dont vous avez besoin :
- une source de lumière volumétrique pour projeter les photons : cela permet la création des caustiques (Gestionnaire d’attributs, panneau Caustiques de la source de lumière);
- un objet avec un matériau générant des caustiques volumiques : ce matériau doit être transparent ou réfléchissant, ou les deux. La surface de l’objet doit être courbe de manière à ce qu’elle dirige la lumière.
Tout comme avec les caustiques surfaciques, lorsqu’un photon rencontre une surface réfléchissante ou transparente, celui-ci est réfléchi ou réfracté. Il perd alors de l’énergie. Durant ce processus, les propriétés du matériau sont prises en compte. Ainsi par exemple, si la surface ne réfléchit ou ne réfracte que la lumière verte, le photon devient vert. Si le photon a toujours de l’énergie, il continue sa traversée de la scène.
Contrairement aux caustiques surfaciques, les photons des caustiques volumiques sont enregistrés dans l’arborescence à intervalle régulier. Lorsqu’un photon rencontre une surface qui n’est ni réfléchissante ni transparente, il s’arrête là. Une fois que les photons ont terminé leur parcours, les valeurs de l’arborescence sont interpolées pour calculer l’effet caustique volumique de l’image.
Dépannage caustiques surfaciques
Les meilleurs paramètres des photons caustiques dépendent de facteurs spécifiques à la scène tels que la distance entre la source de lumière et l’objet générant les caustiques. Les étapes suivantes vous aideront à obtenir de bons résultats.
- Sur le panneau Caustiques de la lumière (Gestionnaire d’attributs), réglez Énergie sur une valeur élevée (100 000% par exemple) et Photons sur une valeur basse (100 par exemple). Ceci vous permettra de voir chaque photon comme un point lumineux et vous pourrez alors vérifier si suffisamment de photons atteigne la zone importante. Si aucun photon n’apparaît, procédez aux vérifications suivantes:
- La lumière est-elle dirigée dans la bonne direction?
- Les options caustiques sont-elles activées dans les emplacements suivants ? : réglages de rendu (page Caustiques), propriétés de la lumière (Gestionnaire d’attributs / page Caustiques) et Éditeur de matériaux (page Illumination).
- Le matériau de l’objet devant générer les caustiques est-il réfléchissant et/ou transparent ?
- Un fois que vous êtes en mesure de voir les photons, augmentez la valeur Photons (et peut-être aussi Énergie) jusqu’à ce que vous obteniez un bon effet caustique. Peaufinez sa netteté en ajustant Rayons et Échantillons de l’onglet Illumination (Éditeur de matériaux).
Dépannage caustiques volumiques
Si vous remarquez des artefacts comme ceux présentés ci-dessous lors du rendu des caustiques volumiques, essayez de diminuer la valeur de la distance d’échantillonnage dans l’onglet Visibilité de la lumière. La durée ne rendu s’en trouvera cependant allongée.
Diminuez la distance d’échantillonnage pour supprimer les artefacts comme ceux présentés ci-dessus. Pour cet exemple, la distance d’échantillonnage est réglé sur 25 (à gauche) et 5 (à droite).