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Cabochon avec diastérisme
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09/12/2017 08:41
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Bonjour,

J'aimerai créer un réseau de fibres parallèles réfléchissantes pour créer une chatoyance à l'intérieur d'un cabochon transparent (demi sphère aplatie) comme sur ces pierres :


Il existe deux type de chatoyances :
-l'épiastérisme qui s'opère sur la surface réfléchissante directement
-le diastérisme dans le cas de pierres transparentes comme les quartz roses et qui fait donc appel à la diffraction.
(cf. https://en.wikipedia.org/wiki/Asterism_(gemology)
et
https://www.gia.edu/gems-gemology/summer-2015-dual-color-double-stars-ruby-sapphire-quartz)


L'idée est de refaire sous blender ces deux types d'astérismes car j'ai un projet de taille de pierre mettant en jeu le diastérisme et que j'aimerai modéliser avant taille (à l'heure actuelle il existe des outils de modélisation mais uniquement pour les pierres facettées pas pour les cabochons et encore moins pour les phénomènes optiques comme des chatoyances).




Je suis encore assez débutant sous blender mais j'ai réussi à obtenir le phénomène.
J'ai réussi à créer un cabochon et j'ai mis en place un "empty" pour faire une rotation de ma pierre face au soleil de mon HDR.


Pour les inclusions fibreuses, j'ai testé trois possibilités:

-un système de mesh composé de mini cylindres coupés à la forme du cabochon. Facile à faire mais très gourmant en terme de calcul... bref, ça plante souvent.

-Un système de "hair" directement sur le mesh cabochon mis en forme par l'outil comb mais plus difficilement coupable à la forme du cabochon mais par contre continus au centre de la pierre. (je gère moins ces outils)

-Un plan coupant la gemme en deux d'où partent les "hairs" orthogonaux d'un mesh suivant ce plan et son symétrique. L'avantage est que l'on peut facilement couper le système de "hair" avec le mesh cabochon. Par contre, les "hair" sont discontinus au centre de la pierre... et des fois, je ne comprend pas, l'outil ne coupe pas comme il faut.

J'ai retenu cette troisième option.

Pour que le diastérisme soit bien mis en valeur, j'ai placé un mesh "glossy" miroir sous la pierre.

Pour le système de nodes, j'ai un peu plus galéré à vrai dire...

Après de nombreux essai infructueux, j'ai mis en place l'ensemble de nodes suivant pour le quartz :
https://reynantemartinez.us8.list-manage.com/subscribe?u=dbfc76cf77f058cc4f3b61f29&id=17c5d8dbb8

et un mix shader Glass / glossy pour les aiguilles de rutile.

En appliquant à ce système un IR de 1.54 pour le quartz et 2.7 pour les aiguilles de rutile.

Voila le résultat :
-cabochon face au soleil et vu avec une légère inclinaison à gauche non posé sur un miroir : seul l'épiastérisme est visible (centré sur le reflet de la source de lumière)

-cabochon face au soleil et vu avec une légère inclinaison à gauche et posé sur un miroir : le diastérisme est visible (un centré sur le reflet de la source de lumière et l'autre légèrement décalé et plus intense

Voila le résultat avec uniquement un glossy sur les aiguilles de rutile :

Qu'est-ce que vous pensez que tout cela et qu'est-ce qui est optiquement juste ?
Avez-vous des améliorations à y apporter ?

Ci-joint le fichier blend :
http://pasteall.org/blend/index.php?id=51829

Merci d'avance pour vos réponses,
Tino


PS : j'avais déjà ouvert un post pour le début de ce projet ici il y a un certain temps mais les fichiers ne sont plus en ligne :
http://blenderclan.tuxfamily.org/html/modules/newbb/viewtopic.php?topic_id=47901&forum=5&post_id=569535#forumpost569535

Contribution le : 27/05 22:08:29
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Re: Cabochon avec diastérisme
OverdOzed
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De Annecy
Post(s): 2771

Contribution le : 28/05 10:25:29
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lucky
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Re: Cabochon avec diastérisme
OverdOzed
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Post(s): 468
Salut qlemouland,

J'ai regardé ton blend :


Taille réelle

Attention,
la preview "rendered" tronque certaine caractéristiques, regarde le rendu calculé, à mon avis tu peux déjà virer les "cheveux enfants" !
tu n'utilises pas les valeurs que tu préconises (IOR rutile) !

La proposition de lucky est intéressante, mais, selon moi, elle ne fonctionnera que dans la situation de ta première image (et encore, le shader "Anisotropique" nécessitant une certaine rugosité ...) mais pas pour l'astérisme.

Peux-tu en dire un peu plus sur les incrustations de rutile, pour la matière et la forme, profil, longueur, disposition ...

A +

Contribution le : 03/06 15:12:42
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Re: Cabochon avec diastérisme
Touriste
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09/12/2017 08:41
Post(s): 7
Bonjour à vous deux et merci pour vos réponses,

Pour ta réponse Lucky, je ne suis pas passé par l'anisotropie qui est une simplification de la réalité mais qui ne marche pas dans mon cas justement... ce que je veux c'est avoir les deux étoiles... et particulièremenent l'étoile issue de la diffraction et non celle de la réflection qui est celle de l'anisotropie. Et là, le shader anisotropie ne me semble pas approprié.

JaAlVir657:
J'avoue n'avoir travaillé qu'en préview... je ne connaissais pas la différence preview/rendu calculé.

Pour les aiguilles de rutile, leur orientation est selon trois directions (0, 60 et 120°) perpendiculaires à l'axe de la source lumineuse pour que l'astérisme soit visible à son mieux (centré sur la pierre).
Le problème des "hair" est qu'ils sont cylindriques... alors que le rutile est de type cristal quadratique effilé...
Voilà en gros à quoi ressemble le cristal (en beaucoup plus allongé)


Le problème étant leur taille microscopique, je ne maîtrise pas toute la question.
Mais pour moi, elles sont transparentes au vu de leur dimensions microscopique et donc font jouer leur indice de réfraction : IR de 2.7... mais dans du Quartz et donc le delta des indices de réfraction est de 1.16 (2.7-1.54) ... Je ne sais pas à quel point blender gère ça... car du coup, là où il y a rutile, il n'y a plus de quartz.

Pour les aiguilles, elles peuvent être assez longues mais dans la réalité ne sont pas traversantes.
Je suis du coup en train de réfléchir à un mode emitter plutôt que hair qui prendrait en compte ces deux caractéristiques. Je suis justement en train de travailler en ce sens.
http://pasteall.org/blend/index.php?id=51893
Mais du coup d'autre questions se posent sur comment couper les particules émises qui dépassent.
Voili voilou,
A plus,
Tino

Contribution le : 07/06 08:32:51
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Re: Cabochon avec diastérisme
Touriste
Inscrit:
09/12/2017 08:41
Post(s): 7
Bonjour,
Quelques petites précisions sur le comportement optique avec des photos prises sur un quartz rose.
En lumière diffuse, il n'y a pas d'astérisme.



En lumière ponctuelle (lampe de téléphone), une étoile à la surface apparaît, elle est assez faible et se situe en surface de la pierre (épiastérisme)



Dans les mêmes conditions mais lorsque la pierre est posée sur une surface métallique ou miroir, une étoile dédoublée intense apparaît (diastérisme). (son focus n'est pas sur la surface de la pierre mais sous la pierre.)



Lorsque l'angle d'observation est d'environ 45° et la lumière situé à l'opposé en rebond, le fond plat du cabochon joue le rôle de miroir, le diastérisme apparaît (étoile dédoublée).


Enfin, lorsque l'on regarde une lumière ponctuelle à travers la pierre, un astérisme fort est visible


Voilà pour les petites précisions.
A+,
Tino

Contribution le : 08/06 07:45:49
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Re: Cabochon avec diastérisme
Touriste
Inscrit:
09/12/2017 08:41
Post(s): 7
Et une dernière photo pour montrer la différence d'intensité de l'étoile avec/sans miroir


PS: ne pas forccémment prendre en compte l'histoire du point de focus... il semble juste sous la surface (supérieure) de la pierre pour le diastérisme mais c'est à peine perceptible

Contribution le : 08/06 07:59:22
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Re: Cabochon avec diastérisme
Touriste
Inscrit:
09/12/2017 08:41
Post(s): 7
Bonjour,
Petit erratum par rapport à tout ce qui a été dit précédemment...
On a longtemps cru que le rutile était responsable de l'astérisme du quartz rose (Il est effectivement responsable de l'astérisme des saphirs et rubis et parfois présent dans le quartz) mais je viens de parcourir des études assez récentes qui semblent montrer que ce sont des fibres de dumortiérite et non de rutile qui seraient responsables de cet astérisme en particulier.
https://www.researchgate.net/publication/265905515_Fibrous_nanoinclusions_in_massive_rose_quartz_The_origin_of_rose_coloration
https://www.researchgate.net/publication/270901800_Fibrous_nanoinclusions_in_massive_rose_quartz_HRTEM_and_AEM_investigations


Les fibres n'ont donc pas le même système cristallin et donc pas la même structure que celle supposée.

D'après les articles, ces aiguilles sont de l'ordre de 0.1 à 0.5 micromètres de diamètre (donc clairement invisibles à l'oeil nu, à la loupe et même avec un microscope classique) :


Leur section est de ce type :


Mais je pense que sous blender on peut considérer ces fibres comme de section ronde. La pierre taillée au final est de l'ordre de 1 à 2 centimètre de diamètre ce qui donne un rapport de diamètres fibre/pierre taillée 1 à 100000 environ.

N'étant pas sur du rutile mais sur de la dumortiérite l'indice de réfraction n'est donc pas le même (1.7 environ)

Voila pour les précisions.
A+,
Tino

Contribution le : 16/06 07:41:42
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Re: Cabochon avec diastérisme
OverdOzed
Inscrit:
08/10/2003 09:20
De Annecy
Post(s): 2771
Tu peux utiliser plusieurs shaders anisotropic combinés, avec des valeurs de rotation différentes non?
Sinon je ne vois pas d'autres solutions, là c'est du niveau du shader programmable... très pointu!

Contribution le : 21/06 15:44:40
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lucky
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