Qu'est-ce que la diffusion en subsurface (SSS) ?
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Qu'est-ce que la diffusion en subsurface (SSS) ?
Définition de la diffusion en surface (SSS)
Le subsurface scattering désigne la diffusion de la lumière à l'intérieur d'un matériau après qu'elle a traversé la surface ; une partie de la lumière ressort en décalage. Il en résulte des bords doux, légèrement translucides et des ombres légèrement éclaircies - indispensables pour des représentations réalistes de la cire, du savon, de la céramique/porcelaine, du marbre ou des matières plastiques souples (généralement non pertinentes pour les métaux ). Dans la pratique, le SSS est contrôlé par la couleur de diffusion (Subsurface Color), la profondeur de pénétration/le rayon (Mean Free Path/Scale) et la proportion de mélange pour la réflexion superficielle.
Pourquoi SSS est si important pour les images de marque
- Vérité sur les matériaux : le plastique mou, la céramique ou le verre dépoli ont l'air durs et "morts" sans SSS ; avec SSS, ils ont l'air photographiquement corrects.
- Constance de l'identité visuelle : un SSS bien réglé maintient la cohérence des couleurs et de l'haptique - du silence de la campagne à la vidéo du produit.
- Pertinence dans la maison et l'habitat : accessoires de salle de bain, abat-jour, savons, bougies parfumées, plaques de marbre, coussins en cuir, etc. - SSS décide si les clients ressentent la qualité des matériaux. Pour la base technique des matériaux : PBR - Physically Based Rendering (rendu physique).
Comment fonctionne physiquement la diffusion en subsurface (explication compacte)
La lumière incidente pénètre dans la surface, est absorbée et diffusée (diffusion multiple) et ressort en décalage. Mathématiquement, cela est décrit par une BSSRDF (Bidirectional Surface Scattering Reflectance Distribution Function). Le modèle de JENSEN (diffusion dipolaire) constitue l'entrée en matière classique : A Practical Model for Subsurface Light Transport (SIGGRAPH).
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S'informer maintenantComparaison pratique : SSS vs. transmission vs. "Thin" translucidité
Temps réel vs. hors ligne - Aperçu des méthodes SSS
Approfondissement du temps réel : Subsurface Profile & les approches en temps réel sont bien décrites dans le document UE → Moteur Unreal - Subsurface Profile.
Workflow : SSS en 7 étapes
- Recueillir des références : Échantillon réel sous lumière du jour/de studio ; comparaisons photographiques.
- Configuration du matériel (PBR-propre): albédo / couleur de base sans ombres cuites ; métal séparé (le métal n'a en général pas de SSS).
- Définir la couleur SSS & le rayon : La couleur contrôle quelle lumière sort (par ex. chaude pour la cire) ; le rayon/l'échelle contrôle la profondeur à laquelle la lumière pénètre (fine ≈ petite, épaisse ≈ plus grande).
- Équilibre avec Roughness/IOR : accorder de manière réaliste la brillance & les passages de frontière ; les surfaces des matériaux donnent l'histoire haptique.
- Tester la lumière et la caméra : les edge-lights et le rétroéclairage montrent le plus clairement les effets du SSS ; vérifier plusieurs angles de vue.
- AQ & corrections : corriger les décalages de couleur (trop vert/trop cireux), vérifier les transitions sur les bords.
- Delivery : Pour les séries/variantes, nous planifions la production dans notre studio de rendu 3D; pour les assets e-com voir Visualisation de produits en 3D. Qui scanne des tissus/bois : numériser des surfaces.
Valeurs de départ & erreurs typiques - orientation compacte
Valeurs de départ (en tant que sensation, mises à l'échelle selon le moteur de rendu) :
- Cire/savon : couleur SSS moyenne (chaude), rayon relativement grand (plage de mm-cm).
- Plastique souple (salle de bain/cuisine) : couleur SSS neutre à légèrement chaude, petit rayon.
- Céramique/porcelaine : SSS discret, petit rayon, transmission prudente (zones fines).
- Marbre : couleur SSS colorée (selon la pierre), rayon moyen, faible roughness.
Erreurs fréquentes & corrections rapides :
- Aspect plastique "cireux" : réduire le rayon SSS trop grand → ; neutraliser le roughness ; ne pas surexposer la lumière frontalement.
- Voile gris : albédo trop sombre/trop clair → vérifier la gamme PBR ; couleur SSS plus proche de l'albédo.
- Bords durs sans éclat : Ajouter un backlight/edge light ; augmenter au minimum le rayon SSS.
- Taches de couleur non réalistes : couleur SSS trop saturée → désaturer ; sortir de manière cohérente avec l'espace colorimétrique d'affichage et le mappage des tons (ACES).
Mini-tableau comparatif : Quand SSS dans le contexte Home & Living ?
FAQ - Diffusion en surface (SSS)
Comment puis-je savoir si un matériau a besoin de SSS - et quand il n'en a pas besoin ?
Le SSS est pertinent pour les matériaux diélectriques avec une pénétration visible de la lumière (cire, savon, céramique, marbre, plastiques souples). Un test rapide : avec edge/backlight, on obtient des bords doux, légèrement translucides ; en l'absence de cet effet, le diffus/specular pur sans SSS suffit généralement. En règle générale, les métaux ne nécessitent pas de SSS.
Comment déterminer le rayon/l'échelle SSS correct ?
Oriente-toi sur l'épaisseur réelle du matériau et travaille, si possible, avec une carte d'épaisseur pour les variations locales. Commence par une petite épaisseur (par ex. un dixième de millimètre pour les plastiques fins) et augmente progressivement tout en vérifiant avec l'Edge-Light si les bords sont éclairés en douceur sans "saigner".
Pourquoi ma matière plastique semble-t-elle "cireuse" ou trop molle - et comment puis-je y remédier ?
La plupart du temps, le rayon est trop grand ou la couleur SSS trop chaude/saturée ; réduisez le rayon/l'échelle, neutralisez la couleur SSS et augmentez modérément le roughness si nécessaire. Veille en outre à ce que l'albédo soit correct (pas d'ombres cuites) et à ce que le mapping des tons soit uniforme - sinon, les hautes lumières douces se renforcent involontairement.
Comment utiliser SSS de manière performante en temps réel/dans les moteurs ?
Utilise des profils Screen-Space/Separable SSS ou Subsurface, limite le rayon et n'utilise les Thickness-Maps que là où ils sont vraiment nécessaires. Maintiens le nombre de matériaux SSS à un niveau bas, utilise des mipmaps et contrôle l'intensité de la lumière (rétroéclairage oui, mais pas trop) afin d'assurer des FPS stables.
Quels sont les paramètres de texture et de shader essentiels pour un SSS crédible ?
Un albédo propre (sans parties lumineuses) est obligatoire ; les cartes normales définissent le microrelief, la rugosité contrôle la largeur de la brillance, la couleur SSS détermine la teinte sortante. Les cartes d'épaisseur/de transmission aident à simuler les épaisseurs réelles des matériaux ; gardez IOR/Specular plausible pour que les bords ne brillent pas artificiellement.
Comment puis-je vérifier l'exactitude de la couleur de SSS dans l'output ?
Compare les rendus sous lumière neutre (carte de gris) avec les échantillons réels et contrôle le chemin de l'espace colorimétrique (mappage uniforme des tons, pas de double transformation de visualisation). Pour les ressources web, exporte de manière ciblée vers l'affichage cible (par ex. sRGB), afin que l'effet SSS doux apparaisse également dans le navigateur comme dans le DCC.