Qu’est-ce que le subsurface scattering ? Tout savoir sur le rendu 3D réaliste

Qu’est-ce que le subsurface scattering en 3D ?

Le subsurface scattering est une technique qui simule la manière dont la lumière interagit avec les matériaux. Au lieu d’être réfléchie par la surface d’un objet, la lumière pénètre partiellement au travers de celui-ci, s’y diffuse et en ressort à différents endroits.

Cette technique d’éclairage 3D reproduit le trajet de la lumière en conditions réelles. Sans elle, les modèles 3D donnent l’impression d’être en plastique ou opaques. Sa mise en œuvre, en revanche, par l’intensité et le réalisme qu’elle procure, confère davantage de douceur ou d’éclat aux objets.

La science à l’œuvre derrière le subsurface scattering

La lumière qui frappe un objet est réfléchie par celui-ci, le traverse ou est convertie en chaleur. Lorsque la lumière pénètre un matériau, ses rayons sont réfractés à l’intérieur de l’objet d’après sa structure microscopique. Les propriétés physiques du matériau déterminent l’intensité et la trajectoire des faisceaux de lumière.

Dans le subsurface scattering, les différents matériaux présentent chacun des propriétés de diffusion spécifiques. Un matériau dense tel que la pierre présentera un faible SSS, tandis que des matières comme la peau ou la cire se caractériseront par un pouvoir de diffusion élevé.

De l’importance du subsurface scattering dans les œuvres en 3D

Le subsurface scattering fait toute la différence dans la création en 3D. Dans la réalité, la lumière ne rebondit pas sur les surfaces : elle pénètre à l’intérieur d’une matière, s’y disperse et en ressort pour créer une diffusion homogène. Pour reproduire ce phénomène, les artistes 3D recourent au subsurface scattering afin de créer des simulations réalistes de matières telles que la peau, la cire, le marbre, etc.

Le SSS, qui compte de nombreuses applications dans le domaine artistique 3D, est essentiel pour la création de personnages. Les êtres humains comme les animaux paraissent nettement plus réalistes si la source lumineuse qui les éclaire est située derrière eux ; les rayons du soleil donnent alors l’impression de passer à travers leurs oreilles ou leurs doigts. En termes de rendu de produits, les matières translucides, comme celles qui composent les abat-jour, semblent plus naturelles grâce au subsurface scattering.

Le subsurface scattering ôte aux modèles 3D leur aspect artificiel, ressemblant au plastique, en les dotant d’une luminosité naturelle se rapprochant davantage des matériaux réels.

Comment appliquer le subsurface scattering ?

Voici les étapes intervenant dans l’application d’un subsurface scattering :

1. Trouvez une image de référence. Des modèles tirés du monde réel vous aideront à choisir les paramètres de subsurface scattering les plus réalistes.
2. Sélectionnez le shader adapté. Commencez par sélectionner un matériau ou un shader se prêtant au subsurface scattering.
3. Choisissez une couleur de base. Il s’agira de la couleur principale de votre objet.
4. Adaptez les paramètres de subsurface scattering. Définissez l’intensité et la couleur de la lumière dispersée. Ajustez les paramètres tels que le rayon et la profondeur pour déterminer la longueur de la trajectoire de la lumière et la couleur de scattering pour modifier la teinte de la lumière dispersée.

Applications pratiques du subsurface scattering

En améliorant le rendu 3D qui, d’ordinaire, devient photoréaliste, le subsurface scattering se révèle être une technique prisée pour divers cas d’usage et secteurs d’activité. Les designers de jeux vidéo et d’animations font appel au SSS pour créer des personnages à la peau, aux yeux et aux bouches réalistes. Également utile pour le design de produits, ce procédé met en valeur les pièces métalliques d’un meuble ou l’éclat de cosmétiques.

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Le subsurface scattering change complètement la donne pour les personnages, les modèles et la création artistique en 3D. Cette technique diffuse la lumière et accentue la qualité organique des modèles 3D, conférant à vos réalisations un aspect plus professionnel. Si vous vous intéressez aux images 3D, ne vous contentez pas d’un éclairage en surface. Testez le subsurface scattering dans Adobe Substance 3D pour donner vie à vos créations digitales.