Rendu de volume

Activation du rendu de volume.

Volume rendering is a method for rendering light as it passes through participating media, within a 3D region. The implementation in Blender a physically-based model, which represents the various interactions of light in a volume relatively realistically.

Rendu de volume.

Rendering a volume is different from Solid Render. For volume light enters a 3D region of space (defined as the volume) that may be filled with small particles, such as smoke, mist or clouds. The light bounces around off the various molecules, being scattered or absorbed, until some light passes through the volume and reaches the camera. In order for that volume to be visible, the renderer must figure out how much material the light has passed through and how it has acted and reacted within that volume, the volume object needs to contain a 3D region of space, for example a manifold closed mesh, such as a cube, not just a flat surface like a plane. To get an image, the renderer has to step through that region, and see how much “stuff” is there (density) in order to see how light is absorbed or scattered or whatever. This can be a time-consuming process since it has to check a lot of points in space and evaluate the density at each.

Options

Density

Densité constante vs densité texturée.

Beaucoup de choses peuvent arriver à la lumière au moment où il traverse le volume, qui influencera la couleur finale qui arrive à la caméra. Celles-ci représentent les interactions physiques qui ont lieu dans le monde réel, et la plupart d’entre elles sont dépendantes de la densité du volume, qui peut soit être une densité constante tout au long, soit variée, contrôlée par une texture. C’est en contrôlant la densité qu’on peut obtenir les effets “volumétriques” typiques tels les nuages ou la fumée épaisse.

Density

La densité de base du matériau. D’autres densités des textures sont ajoutées par dessus.

Density Scale

Un multiplicateur global pour augmenter ou diminuer la densité apparente. Ce peut être utile pour obtenir des résultats à travers différentes échelles de scènes.

Shading

Dispersion de lumière d’une lampe spot dans un volume constant.

Quand la lumière entre dans un volume depuis une source externe, il ne fait pas que passer à travers. La lumière est dispersée sur de petites particules dans le volume, et une partie de cette lumière atteint la caméra. Cette propriété rend possible de voir les rayons de lumière au cours de leur voyage à travers un volume et leur dispersion vers l’œil.

Options de Shading.

Scattering

La quantité de lumière qui est dispersée hors du volume. Plus la lumière est dispersée hors du volume, moins elle pénétrera le reste du volume. L’augmentation de ce paramètre peut avoir l’effet que le volume semble plus dense, comme la lumière est dispersée rapidement à la “surface” du volume, laissant les zones internes du volume plus sombres, car la lumière ne l’atteint pas.

Notez, dans les exemples ci-dessous, que moins il y a de lumière dispersée hors du volume, plus elle pénétrera facilement le volume et vers l’ombre.

Scattering: 0.5.

Scattering: 1.0.

Scattering: 2.0.

Scattering: 5.0.

Asymmetry

Dispersion isotropique et anisotropique.

The default method for scattering light in a volume is for the light to be deflected evenly in all directions, also known as Isotropic scattering. In the real world different types of media can scatter light in different angular directions, known as Anisotropic scattering. Backscattering means that light is scattered more towards the incoming light direction, and forward scattering means it is scattered along the same direction as the light is traveling.

Asymmetry

Asymmetry controls the range between backscattering (-1.0) and forward scattering (1.0). The default value of 0.0 gives Isotropic scattering (even in all directions).

Transmission

La transmission est un terme général pour la lumière qui est transmise à travers un volume.

Cette lumière transmise peut être le résultat de diverses interactions différentes, par exemple :

• Le résultat restant de la lumière incidente après sa réflexion/dispersion hors du volume.
• Le résultat restant de la lumière après son absorption par le volume (et convertie en chaleur).

Ici, la couleur de transmission est utilisée pour définir la couleur résultante finale de la lumière après sa transmission à travers le volume.

La couleur de transmission

La couleur résultante de la lumière qui est transmise à travers le volume.

Notez que les exemples ci-dessous, comme plus de lumière est dispersée hors du volume, il y en a moins de disponible pour être transmise à travers.

Transmission color: Yellow, Scattering: 0.5.

Transmission color: Yellow, Scattering: 1.0.

Transmission color: Yellow, Scattering: 2.0.

Transmission color: Yellow, Scattering: 5.0.

Emission

Certains volumes peuvent émettre de la lumière là où il n’y avait pas avant, via des processus chimiques ou thermiques, tels que le feu. Cette lumière est produite à partir du volume lui-même et est indépendante de la lumière provenant de sources externes.

Actuellement, la lumière émise n’affecte pas d0autres volumes ou surfaces (similaire au type de matériau de surface, option “Emit”).

Couleur d’émission

La couleur de lumière qui est émise par le volume.

Emission

un multiplicateur d’intensité pour la couleur émise, pour mettre à l’échelle vers le haut et le bas.

Emission 0.25, Scattering: 0.5.

Emission 0.25, Scattering: 1.0.

Emission 0.25, Scattering: 2.0.

Emission 0.25, Scattering: 5.0.

Reflection

The Reflection parameters can be used to tint or scale the light that is scattered out of the volume. This only affects light that has come from lamps and been scattered out, it does not affect the color of transmitted or emitted light and is.

Ces réglages ne sont pas physiquement corrects, car il ne conserve pas l’énergie. Ce qui signifie que la lumière dispersée n’affecte pas la lumière restante, qui est transmise à travers le reste du volume.

Par exemple, physiquement parlant, si les composantes oranges de la lumière sont dispersées hors du volume vers la caméra, seul l’inverse de cela (bleu) va à continuer à pénétrer à travers le volume, le volume à prendre sur une apparence multicolore, qui peut être difficile à utiliser. Pour faire que cela soit un peu plus facile à définir pleinement la couleur du volume, vous pouvez utiliser les paramètres de réflexion pour définir rapidement une teinte globale.

Couleur de réflexion

La couleur de lumière qui est dispersée hors du volume.

Reflection

An intensity multiplier for the reflection, for scaling up and down.

Astuces

Essayez idéalement d’accomplir autant que vous pouvez avec les autres réglages de volume et l’éclairage avant d’utiliser aux contrôles de réflexion. Si vous adhérez à ce qui est plausible physiquement, le matériau va agir correctement, et sera plus prédictible et utilisable dans une gamme plus large de scénarios d’éclairage. Bien sûr vous pouvez aussi toujours déroger aux règles !

Reflection: Green, Scattering: 0.5.

Reflection: Green, Scattering: 1.0.

Reflection: Green, Scattering: 2.0.

Reflection: Green, Scattering: 5.0.

Reflection: Green, Transmission: Yellow, Scattering: 0.5.

Reflection: Green, Transmission: Yellow, Scattering: 1.0.

Reflection: Green, Transmission: Yellow, Scattering: 2.0.

Reflection: Green, Transmission: Yellow, Scattering: 5.0.

Lighting (Éclairage)

Options d’éclairage.

Several shading modes are available, providing a range of options between fast to render and physically accurate.

Lighting Mode

Shadeless

Shadeless est le plus simple, utile pour de la brume ou de la vapeur fine et dispersée.

Shadowed

Shadowed est similaire, mais avec les ombres des objets externes.

Shaded

Shaded utilise une méthode volumétrique , pour volume pendant la propagation de la lumière.

Multiple Scattering

Permet des calculs multiples de dispersion.

Shaded + Multiple Scattering

Combine fonctionnellement Shaded et Multiple Scattering.

Options de Shaded

Ombres externes

Reçoit les ombres des sources extérieures au volume (temporairement).

Light Cache

Précalcule l’information d’ombrage dans une grille voxel, accélère l’ombrage pour une précision légèrement moindre.

Resolution

Résolution de a grille voxel, les basses résolutions sont plus rapides, les hautes résolutions utilisent plus de mémoire.

Multiple Scattering Options

Diffusion

Facteur de diffusion, la force de l’effet de flou.

Spread

Distance proportionnelle au delà de laquelle la lumière est diffusée.

Intensity

Multiplier for multiple scattered light energy.

Transparency

Les réglages de transparence sont les mêmes que dans Rendu solide sauf que vous avez moins d’options. Pour le rendu de volume, vous avez seulement :

• Mask
• Z Transparency
• Raytrace

Integration

Integration options.

Méthode de calcul des étapes

Méthode de calcul d’étape à travers le volume.

Randomized

Méthode aléatoire de calcul de l’étape.

Constant

Méthode constante de calcul de l’étape.

Step Size

Distance between subsequent volume depth samples. Step Sizes determine how noisy the volume is. Higher values result in lower render times and higher noise.

Depth Cutoff

Stop ray marching early if transmission drops below this luminance threshold. Higher values will give a speedups in dense volumes at the expense of accuracy.

Options

Material volume options.

Traceable

Allow this material to calculate ray tracing.

Full Oversample

Force ce matériau à faire le rendu pour tous les échantillons d’anti-aliasing.

Use Mist

Utiliser la brume avec le matériau (dans les réglages de world).

Light Group

Limit lighting of this material to lamps in this group.

Exclusive

Le matériau utilise ce groupe exclusivement. Les lampes sont exclues de l’éclairage de l’autre scène.

Fumée et Feu

Création du matériau

Le matériau doit être un matériau volumétrique avec une Densité de 0, et une échelle de densité élevée.

The material settings.

Smoke requires a complex material to render correctly. Select the big cube and go to the material tab. There change the material to “Volume” and set the density to 0. If you set the density to values bigger than 0 the domain cube will be filled with the volume material. The other settings will affect the smoke, though.

Ajout de la texture

In addition, Smoke requires its own texture, you can use a volumetric texture known as Voxel Data. You must remember to set the domain object and change the influence.

Les réglages de texture.

Go to the texture tab and change the type to Voxel Data. Under the Voxel Data-Settings set the domain object to our domain cube (it should be listed just as “Cube” since we are using Blender’s default cube). Under Influence check “Density” and leave it at 1.000 (Emission should be automatically checked, too). Now you should be able to render single frames. You can choose to color your smoke as well, by turning Emission Color back on.

Finished result.

Astuce

Pour voir la fumée plus clairement.

Sous l’onglet world, choisissez une couleur très foncée pour l’horizon.

Smoke Simulator with Fire Texture

Vous pouvez aussi tourner votre fumée dans le feu avec une autre texture ! Pour faire le feu, tournez la Emission Value dans le panneau Materials.

The fire material.

Then, add another texture (keep the old texture or the smoke will not show). Give it a fiery color ramp- which colors based on the alpha, and change the influence to emission and emission color. Change the blend to Multiply.

Les réglages de texture de feu.

Le rendu du feu.