ListMaterieaux

Retour à la page principale

• Introduction
  • Les type de matériaux

Introduction

Le matériaux d'un objet détermine ses propriétés optiques. Les grandeurs qui caractérise un matériau sont :

• son coefficient de réflexion,
• sa transparence.
• son indice de réfraction (uniquement applicable si l'objet est transparent),
• son coefficient de diffusion,
• sa couleur (qui peut dépendre de la position).

Le coefficient de réflexion détermine la capacité de l'objet à réfléchir la lumière : il représente la fraction de la lumière incidente qui est propagée à la couleur perçue pour le point considéré. Par exemple un objet blanc uni éclairé par une lumière rouge apparaîtra d'un rouge plus ou moins intense suivant la valeur du coefficient de réflexion.

La transparence d'un objet détermine la capacité pour le rayon de traverser l'objet. Lorsque ce coefficient vaut 0, l’objet est totalement opaque et donc "imperméable" à la lumière. Si ce coefficient est différent de zéro, alors un rayon est lancé "dans" l’objet (et peut en sortir), dont la couleur sera ensuite atténuée par ce même coefficient.

L'indice de réfraction détermine l'angle du rayon réfracté lors du passage d'un milieu à un autre, angle déterminé par la loi de Snell-Descartes :

où , sont les sinus respectivement de l'angle incident et réfracté, et les ndices de réfraction des milieux. Comme lancer un rayon supplémentaire est gourmand en ressource et temps de calcul, et que le calcul de l'angle demande également un certain temps, la transparence de l'objet est vérifiée avant de réaliser cette opération.

Le coefficient de diffusion détermine la tendance de l'objet à diffuser la lumière, c'est à dire de renvoyer l'éclairage ambiant. Plus précisément, lorsqu'un objet est éclairé par une source lumineuse, on va ajouter à la couleur intrinsèque de l'objet une composante provenant de la source, pondérée par le cosinus de l'angle entre la normale à l'objet au point considéré et le rayon et le coefficient de diffusion.

La couleur de l'objet est définie par le type de matériau en présence.

Récapilulatif :

Grandeur	Minimum	Maximum	Remarques
Coeff. de réflextion	0.0	1.0	0 => ne réfléchit pas, 1 => miroir
Transparence	0.0	1.0	0 => objet opaque, 1 => totalement transparent
Indice de réfraction	0.0	100.0	Dans la nature on a uniquement des indices supérieurs à 1, et l'indice maximal (pour les longueurs d'ondes optiques) est de l'ordre de 3.
Coeff. de diffusion	0.0	1.0

Les type de matériaux

Il existe plusieurs type de matériaux, allant du plus simple aux textures. Les type implémentés sont :

• couleur unie,
• damier, composés de deux couleurs à choix (texture procédurale),
• texture (lecture depuis un fichier jpg, png),
• bruit de Perlin (déplacement de la normale, pour changer la lumière diffusée),
• effet marbré (utilise un bruit de Perlin),
• effet boisé (utilise un bruit de Perlin),
• mélange de n couleurs, basé sur le bruit de Perlin.