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Biréfringence et Node Editor Lightwave 9.0

Simuler un rendu de matériau biréfringent avec le Node Editor.

Birefringence esaa 1 {JPEG}

Video Birefringence

Birefringence

The text "Healthy Eating" has been (or is hereby) released into the public domain by its author, Arpingstone at the English Wikipedia project.

D’abord qu’est ce que la biréfringence ?

Une bonne réponse sur Wikipédia.

Rares sont les rendus de biréfringence en 3D, mais c’est un challenge que nous pouvons désormais remporter grâce au Node Editor de Lightwave9.0...

Une solution apportée par Weepul de la communauté Newtek consiste à mélanger 2 nodes refraction dont 1 modifié par un vecteur appliqué aux normales de l’objet.

Application :

Créons d’abord un Node refraction.

Faites Add Node> Shaders>Refraction>Refraction puis copiez ce Node et collez en un nouveau juste dessous.

PNG - 13.2 ko

Modifiez les paramètres de ce nouveau Node refraction en cliquant double dessus.

Changez la valeur IOR Index Of Refraction à 1.5. Ce sera notre Indice de refraction extraordinaire.

Nous avons maintenant 2 réfractions différentes :
1 dont l’indice de réfraction est égal à 1.0
et 1 dont l’indice de réfraction est de 1.5

PNG - 18 ko

A présent, il faut donner un axe différent à notre réfraction extraordinaire.

Pour cela, ajoutons un Spot Info en faisant Add Node>Spot Info, ajoutons encore une « fonction » mathématique de type vecteur Add en faisant

Add Node> Math>Vector>Add

puis une autre « fonction » mathématique de type vector Normalize en faisant Add Node>Math>Vector>Normalize.

Avec ces éléments nous avons une réfraction classique que nous avons laissée à 1.0 et nous avons une réfraction extraordinaire à 1.5 dépendante d’une modification de l’orientation des normales de l’objet.

Paramétrons maintenant cette modification : Double cliquez sur le Node Add et entrez les paramètres suivants par exemple en B :

X = 0.5

Y = 1.0

Z = 0.5

En faisant cela, nous ajoutons ces valeurs X, Y et Z aux valeurs des normales de l’objet afin de créer un décalage de la réfraction extraordinaire.

Puis nous tirons nos liens entre la sortie Normal du Spot Info et l’entrée A du Math Vector Node Add, et nous relions la sortie Result du Math Vector Node Add à l’entrée du Math Vector Node Normalize.

Enfin nous relions la sortie Result du Math Vector Node Normalize à l’entrée Normal de notre Refractions (2).

PNG - 14.8 ko

Voilà tous nos paramètres prêts à fonctionner... il ne reste plus qu’à les mélanger ou mixer à l’aide d’un Node Tools Mixer.

Faites Add Node>Tools>Mixer et cliquez double pour paramétrer le mélange.

Un mélange homogène des Background Color et Foreground Color est obtenu en mettant le paramètre Opacity à 50 % en laissant le blending sur Normal.

Reliez ensuite les sorties Color de vos 2 Nodes Refractions aux entrées Bg Color Et Fg Color du Mixer puis la sortie Mixer Color à l’entrée Refraction Shading de votre surface.

PNG - 16.4 ko

Faites un rendu F9 et observez le rendu de biréfringence.

Vous pouvez ensuite coupler ces paramètres avec nos paramètres de transparence mais sachez que ce rendu peut prendre plusieurs heures !


Pour aller plus loin dans ce rendu et plus près des données physiques, vous pouvez remplacer votre Node Spot Info par un Node Light Info en choisissant la sortie Vector Direction comme paramètre de modification du deuxième Node Refractions.

Nous verrons prochainement comment simuler la biréfringence en utilisant des données et des paramétrages plus physiques, et notamment des refractions anisotropiques...


Voilà un rendu obtenu avec des paramètres basiques de transparence, sans "double sided " mais avec les indices de refraction de la calcite :

  • indice de refraction ordinaire : 1.658
  • indice de refraction extraordinaire : - 1.488

Calcite 3d Esaa {JPEG}

J’ai par ailleurs modifié le réseau dans le Node Editor afin d’obtenir un schéma plus simple :

PNG - 13.8 ko

Notez que l’un des node refraction teinte la refraction en bleu, pour cela cochez tint refractions dans un node refractions.


Pour finir, un rendu de "triréfringence" en utilisant des couleurs pures appliquées à l’occasion aux indices de refraction du calomel ou chlorure mercureux...

Chaque refraction est colorée par une couleur pure :

  • en vert (R255, V0,B0), l’indice ordinaire à 1.973
  • en bleu (R0,V0,B255) , l’indice extraordinaire à 2.656
  • en rouge (R0,V255,B0), un indice de réfraction de 1.0.

Ailleurs les 3 couleurs se mélangent uniformément pour donner un gris...

JPEG - 23.3 ko
Triréfringence
Triple réfraction 3D RVB

En espérant satisfaire les chercheurs de rendu, les laborantins de la texture et apporter des réponses à ceux qui découvrent le Node Editor et ses incroyables possibilités...

Olivier Giboulot
olivier.giboulot @ ecole-arts.com

Thanks To Weepul