Ombrage 3D

Ombrage 3D

L'ombrage est le processus qui définit la façon dont une surface 3D réagit à la lumière. Un shader est un ensemble d'instructions qui indique au moteur de rendu comment calculer la couleur de chaque pixel sur une surface. Sans ombrage, tout serait gris et plat. Avec l'ombrage, vous pouvez faire en sorte qu'un objet ressemble à du plastique brillant, du béton rugueux, du métal poli ou de la peau humaine. L'ombrage est ce qui donne aux objets 3D leur identité visuelle.

Le shader le plus simple a deux composants principaux : diffus et spéculaire. Le diffus est la réflexion mate et diffuse qui donne à un objet sa couleur de base. Pensez à une feuille de papier ou à un mur rugueux. Le spéculaire est la réflexion brillante, semblable à un miroir, qui crée des reflets. Pensez à une pomme polie ou à une surface mouillée. L'équilibre entre diffus et spéculaire détermine si quelque chose semble mat ou brillant.

Les effets visuels modernes utilisent le rendu basé sur la physique, ou PBR, pour l'ombrage. Les shaders PBR sont construits sur la physique du monde réel plutôt que sur des approximations artistiques. Ils utilisent des paramètres comme la rugosité, la métallicité et l'indice de réfraction qui correspondent aux propriétés physiques réelles des matériaux. Un shader PBR aura l'air correct dans n'importe quelle condition d'éclairage, ce qui est essentiel lorsque vous placez des objets CG dans des séquences live action avec un éclairage réel.

La rugosité contrôle la douceur ou la rugosité d'une surface. Une rugosité de zéro est un miroir parfait. Une rugosité de un est complètement mate. La métallicité détermine si une surface se comporte comme un métal ou un diélectrique, qui est un non-métal. Les métaux réfléchissent la lumière avec une teinte colorée, tandis que les diélectriques comme le plastique ou la peau réfléchissent la lumière blanche. Obtenir ces paramètres corrects est la clé pour créer des matériaux réalistes.

L'ombrage ne consiste pas seulement à rendre les choses réalistes. L'ombrage stylisé est utilisé pour les dessins animés, les jeux cel-shaded et les effets artistiques. NPR, ou rendu non photoréaliste, comprend des techniques comme le toon shading, le hachurage et les effets d'aquarelle. Qu'il soit réaliste ou stylisé, le shader est le pont entre la géométrie brute d'un modèle 3D et l'image finale que le public voit.