Translucidité: Guide des matériaux semi-transparents
introduction
Bienvenue dans un tutoriel sur les objets qui transmettent la lumière! Ce didacticiel couvrira brièvement la science derrière ces types de matériaux, vous apprendra à analyser et à visualiser vos illustrations et vous guidera à travers trois exemples différents. Pour notre dernière section, nous mettrons vos nouvelles compétences à l'épreuve sur un design de créature! J'espère que vous apprécierez, n'hésitez pas à laisser des questions dans la section commentaires.
Qu'est-ce que la translucidité?
Vous pouvez sauter cette section si vous le souhaitez, mais cela vous aidera à savoir ce que vous essayez réellement de peindre / dessiner!
La transparence est souvent utilisée pour parler de tout ce qui laisse passer la lumière. Cependant, techniquement parlant, la transparence ne fait référence qu'aux choses à travers lesquelles vous pouvez voir clairement les formes. Pour clarifier, prenons d'abord un morceau de papier noir avec des trous découpés pour que la lumière puisse les traverser, comme illustré ci-dessous:
Imaginez maintenant un morceau de plastique dur qui devient plus transparent vers le côté gauche et nous obtenons ce qui suit:
Le côté gauche est transparent, vous pouvez voir clairement le contour de la forme et il y a très peu de changement de couleur. Lorsque vous allez à droite, la forme devient moins claire et la couleur est changée en un rouge plus saturé. Sur la troisième feuille, vous ne pouvez plus du tout distinguer la forme et il y a juste une lueur rouge vif. Enfin, même cette lueur est bloquée et le matériau est complètement opaque. Ces matériaux semi-transparents sont appelés translucides et peuvent affecter les images qui les traversent, les rendant souvent flous ou extrêmement décolorés. La feuille de gauche (transparence totale) n'est possible que dans les objets qui ont des structures moléculaires spécifiques telles que des cristaux ou des liquides et sont très purs de sorte que rien à l'intérieur n'interfère. Il est important de noter que ceux-ci sont encore capables de changer la couleur de la lumière qui entre (pensez à l'huile jaune ou à l'eau bleue), mais cela est dû aux molécules elles-mêmes, pas à leur structure. Cependant, relativement peu de substances sont réellement comme ça - dans le monde réel, la plupart sont impures et ont des structures pleines de défauts. Cela amène la lumière à interagir davantage avec les particules à l'intérieur des objets. Vous trouverez ci-dessous une illustration approximative de la structure moléculaire d'un solide transparent, un avec des impuretés et un avec des défauts structurels:
Les deux derniers ont des particules qui diffusent la lumière dans plusieurs directions, ce qui la force à interagir davantage avec les particules à l'intérieur, ce qui entraîne un fort changement de couleur. De plus, la quantité totale de lumière capable de continuer est réduite et moins focalisée car une partie de celle-ci a été dispersée! Au fur et à mesure que ces «imperfections» deviennent plus denses / plus communes, l'objet devient plus opaque. Pour imaginer à quoi cela ressemblerait dans la vraie vie, imaginez un cylindre en verre et un cylindre en plastique bleu. Si une lumière brille directement sur eux, tout ce que nous verrons dans le verre est le reflet. Sur le plastique, cependant, nous «verrions» le faisceau lumineux briller à travers le matériau car la lumière est diffusée vers vous!
Bien que compliqué, c'est un sujet très important à apprendre car il n'y a littéralement jamais un moment où quelque chose de translucide n'est pas à proximité! Vous connaissez peut-être des choses comme le jus, le verre, les plastiques et la gelée, mais les matériaux translucides comprennent votre propre peau et votre sang, l'air que vous respirez (pensez à la perspective atmosphérique), les feuilles des plantes, et bien plus encore.
Surfaces: forme et texture
La clé pour comprendre les objets translucides est d'étudier leurs surfaces. Leurs formes, leurs textures et la position des sources de lumière affectent toutes l'apparence générale car elles affectent la manière dont la lumière interagit avec elles. Une fois que vous pouvez estimer comment la lumière se déplacera à l'intérieur de l'objet, vous pouvez suivre quelques règles simples pour les illustrer.
Forme: réflexion et réfraction
REMARQUE: Étant donné que nous ne sommes pas aussi préoccupés par les réflexions de surface et la réfraction des images dans ce didacticiel, nous ne couvrirons pas comment réfléchir / réfracter les sources de lumière secondaires. Il existe de nombreux tutoriels qui couvrent bien mieux ce sujet que je ne pourrais de toute façon!
Dans les objets avec n'importe quel type de transparence, en termes simples, la lumière change de direction au niveau des surfaces en rebondissant ou en entrant dans l'objet. Lorsque la lumière atteint la surface au-dessus d'un certain angle, elle continuera à l'intérieur de l'objet à un angle différent (cela s'appelle la réfraction). Si la lumière frappe une surface en dessous d'un certain angle, la lumière ne peut pas entrer et rebondit au même angle (c'est ce qu'on appelle la réflexion). Ci-dessous, vous pouvez voir la lumière jaune se réfracte et la lumière bleue se reflète. La ligne rouge indique l'angle que cela va changer.
Ceci est assez facile à prévoir sur des objets avec des surfaces planes comme les prismes rectangulaires ci-dessous. Le prisme supérieur réfléchit la lumière du soleil, qui tombe en lignes parallèles à la Terre. Cela facilite notre travail car toutes les lignes auront les mêmes angles lorsqu'elles touchent la même surface. Le prisme inférieur réfléchit une source de lumière commune comme des ampoules qui émettent de la lumière dans une sphère autour d'elles. Pour cette raison, nous devons tracer plusieurs rayons lumineux différents pour déterminer où la lumière voyagera. Le plus haut est presque parallèle à la surface qu'il frappe et réfléchira. Les 2 rayons du milieu frappent tous deux la surface à un angle suffisamment grand pour se réfracter dans l'objet. Le droit frappera la surface inférieure à un angle qui le laissera se refléter à nouveau vers l'œil! Le dernier rayon se reflétera sur la bonne surface et touchera le sol.
Il est important de prendre note de ceci: la lumière peut également se refléter à l'intérieur des objets. Dans les objets avec deux surfaces parallèles proches l'une de l'autre, la lumière peut continuellement rebondir à l'intérieur jusqu'à ce qu'elle atteigne une surface perpendiculaire qui lui permet de se réfracter.
Les objets ronds, que nous voyons le plus dans la nature, sont un peu plus compliqués: parce que les angles des surfaces changent constamment, la lumière provenant de la même source peut être réfractée et réfléchie dans des directions très différentes. Cela provoque des effets tels que le grossissement et la distorsion. De plus, étant donné deux surfaces en miroir, comme nous le trouvons souvent dans des conteneurs et des couches qui s'enroulent autour d'autres objets (la peau par exemple!), Le même effet de lumière réfléchie en continu peut se produire avec une différence intéressante. Étant donné que la surface peut se courber de perpendiculaire à parallèle à perpendiculaire en direction de la source lumineuse d'origine, certains rayons lumineux peuvent pénétrer dans une partie de la surface, rebondir à l'intérieur, puis sortir d'une autre partie de la même surface!
REMARQUE: dans les objets translucides, c'est ce qui entraîne généralement une diffusion souterraine.
Dans l'image ci-dessous, si nous prenons deux sphères creuses, l'une en verre et l'autre en plastique teint, et une source de lumière, nous pouvons déterminer ce que nous verrons dans différentes positions.
En traçant quelques rayons (jaune vif), nous pouvons voir qu'il y a des régions de la sphère qui refléteront la lumière (vert), rebondiront la lumière autour (turquoise), des régions qui n'auront pas beaucoup d'interaction lumineuse (orange) et une région qui s'éclairera sera relativement peu affecté lors de son passage (jaune). À partir de là, nous pouvons déterminer à quoi ressembleront ces sphères à partir de la position de l'œil supérieur et de l'œil inférieur.
L'œil supérieur pourra voir une réflexion sur le côté gauche des deux sphères, et pourra également voir la lumière traversant la sous-surface de la sphère en plastique lorsqu'elle se dispersera. Enfin, il verra également la lumière passer par le côté opposé de la sphère en plastique (la région jaune).
L'œil inférieur ne pourra voir aucun reflet, mais pourra voir la lumière diffusée sous la surface. Dans le verre, ce sera un bleu sarcelle plus foncé et dans le plastique ce sera un bleu foncé et saturé. Enfin, on peut également prendre note des régions oranges qui se traduisent par un anneau sombre dans les deux sphères entourant la partie la plus lumineuse, une vue filtrée de la source lumineuse elle-même. Le centre de ce cercle dans la sphère plastique sera le moins saturé car il s'agit de la lumière la moins affectée provenant de la source. Il est également extrêmement utile dans différentes situations de penser à cela comme ceci: la partie éclairée brille à travers la partie non éclairée. Donc, techniquement, nous voyons la section éclairée à TRAVERS le côté non éclairé qui dispersera la couleur.
Vous pouvez également pratiquer cette méthode à l'envers:
1. Imaginez une ligne de votre œil directement dans l'illustration à un certain point sur une surface de l'objet.
2. Estimez l'angle à partir duquel la ligne rebondira ou entrera sur la surface que vous regardez.
3. Colorez dans une région de l'objet qui aura à peu près le même angle pour votre référence.
4. La ligne touche-t-elle une source lumineuse? La ligne traverserait-elle une surface intérieure? S'il rebondissait sur une deuxième surface intérieure, où irait-il? La ligne rebondit-elle directement vers la ou les sources lumineuses?
Imaginer cela vous aidera à comprendre quelle image votre spectateur verrait réellement sous différents angles sur chaque surface. Rien de tout cela ne doit être parfait! Tant que vous faites des hypothèses qui vous semblent correctes, vous pourrez obtenir le bon effet! Cela peut prendre (beaucoup ...) de pratique, mais bientôt ce sera plus facile à faire instinctivement.
Enfin, nous devons envisager une autre possibilité: un matériau translucide recouvrant un matériau opaque. La peau en est un parfait exemple. Nous avons des cellules blanc jaunâtre capables de transmettre la lumière. Un pigment supplémentaire appelé mélanine affecte cette couleur et crée différents tons de bronzage (ou taches de rousseur). Juste sous cette peau se trouvent notre sang et nos muscles, que, pour simplifier, nous considérerons comme une sous-surface opaque. Lorsque la lumière brille sur notre peau, une partie y pénètre et rebondit entre la surface tannée de notre peau et la sous-surface rouge, ce qui entraîne une dispersion souterraine qui rend la lumière plus rouge. Comme vous pouvez le voir ci-dessous (pas à l'échelle!).
Vous pensez peut-être: "Attendez! Cela ne ressemble pas à de la peau!" et vous auriez raison! C'est pourquoi nous devons considérer la texture dans notre processus. Comme vous le verrez ci-dessous, la texture de l'objet peut affecter la façon dont vous pouvez voir la lumière diffusée.
Texture
En raison de leur nature, les objets translucides ont tendance à avoir trois textures de surface communes:
• Lisse - tous les cristaux liquides, en verre, en plastique (principalement) et polis auront des surfaces presque complètement exemptes de bosses.
• strié - en raison de la façon dont les cristaux se développent et se cassent, ils ont parfois des lignes parallèles sur toute la surface. Vous pouvez parfois le voir sur d'autres matériaux, mais il est plus probable qu'il soit artificiel ou circulaire.
• Rugueux - ceci est le plus courant sur les objets presque opaques tels que la peau ou les tissus végétaux en raison de leur composition cellulaire. Sinon, les matériaux endommagés ou le cristal avec une surface complexe peuvent avoir cette texture.
Il y en a beaucoup d'autres, mais ceux-ci serviront très bien nos objectifs. Nous avons déjà supposé une surface lisse lorsque nous avons couvert les formes, nous n'avons donc plus qu'à considérer les surfaces striées et rugueuses:
Les surfaces striées réfléchissent la lumière de la source plus périodiquement. Pour cette raison, moins de lumière pourra pénétrer dans l'objet lui-même et la lumière réfléchie rendra la surface plus solide. N'oubliez pas que la lumière réfléchie surpasse toujours la diffusion intérieure.
Les surfaces rugueuses donnent à l'objet une apparence solide car la lumière n'est pas réfléchie aussi régulièrement et rebondit beaucoup plus comme elle le ferait sur un objet opaque. Pour cette raison, il est plus facile de visualiser cela avec un faisceau de lumière frappant la surface. Nous pouvons supposer que la majorité rebondira sur la surface dans toutes les directions et que le reste entrera dans la surface.
Par rapport à d'autres textures, beaucoup moins de lumière est capable de pénétrer ces surfaces et, en tant que telle, cette lumière diffusée n'est pas souvent visible sur la partie éclairée de l'objet, uniquement apparente sur le bord de l'ombre ou de l'autre côté. De plus, comme ceux-ci sont généralement constitués de cellules, l'intérieur est relativement dense, ce qui provoque le changement de couleur le plus extrême et une incapacité à pénétrer très loin si l'objet est épais.
Alors qu'est-il arrivé à notre exemple de peau plus tôt? Nous n'avons tout simplement pas ajouté d'éclairage de surface! Cette lumière est si brillante que la lumière diffusée n'a une chance d'être visible que sur les bords de l'ombre. Cela se trouve également le long des voies de réflexion continue, ce qui en fait la plus saturée et la plus rouge. Si nous ne rendons que la surface supérieure au début, nous verrions ceci:
Ici, l'ombre est en fait plus sombre que la lumière souterraine. Donc, si on efface un peu de cette couche ...
Maintenant, ça ressemble plus à de la peau! C'est grâce à cet effet que nous pouvons suivre ces règles générales pour l'ombrage des objets translucides: s'il est complètement opaque, vous ombrerez en ligne droite le long de la roue chromatique sans changer la saturation. S'il est translucide, vous devez ajuster la saturation près du bord de la lumière comme dans l'exemple du milieu ci-dessous. Dans des cas particuliers, comme la peau, il peut y avoir une sous-surface de couleur différente. Dans cet exemple, nous devons augmenter la saturation ET ajuster la teinte en fonction de la couleur du sous-sol (dans cet exemple, vert jaunâtre).
RÈGLES (Passez ici si vous préférez un aperçu rapide)
Alors, que faisons-nous de toutes ces informations? En utilisant ce que nous savons, nous pouvons prendre des décisions pratiques pour illustrer ces objets. Ceux que je suis personnellement sont les suivants:
1. Les réflexions et l'éclairage de surface surpasseront toujours la lumière intérieure de la diffusion.
2. L'éclairage de surface ne se produira que si la surface a une texture qui n'est pas lisse. Les réflexions ne se produiront que sur des surfaces qui ne sont pas rugueuses.
3. Si une surface éclairée est chevauchée par une surface non éclairée (prenez l'exemple de la sphère en plastique), la surface éclairée sera visible mais dispersée à travers la surface non éclairée. Cela ne s'applique que si l'épaisseur et l'opacité sont faibles.
4. Moins la lumière traverse l'objet, plus elle sera lumineuse et proche de la couleur de lumière d'origine. Faites attention aux parties que la lumière traversera.
5. Plus la lumière traverse l'objet, plus il est plus faible et plus saturé. Faites attention aux parties qui se refléteront sur de longs chemins.
6. Les principaux chemins de lumière brilleront et éclaireront le matériau environnant.
7. Les avions parallèles mais du côté opposé aux avions éclairés recevront la lumière la plus transmise. Encore une fois, faites attention à l'endroit où la lumière brillera directement.
8. S'il y a un sous-sol, vous pouvez supposer que la lumière rebondira le long du bord de l'objet jusqu'à ce qu'elle devienne visible là où la source de lumière ne touche plus la surface - le bord de l'ombre.
9. La distance parcourue par la lumière à travers un objet translucide dépend de l'intensité de la source lumineuse et de la densité / opacité du matériau - s'il est plus épais, il sera plus sombre et vice versa.
10. Effectuez toujours le rendu de la surface la plus basse en premier. Vous pouvez utiliser des effets de calque pour les matériaux qui se chevauchent.
11. Les coins «rassemblent» la lumière - la lumière rebondira plus souvent dans les espaces restreints et éclairera donc souvent les coins où elle est la plus étroite. Rendez les coins plus lumineux!
12. Utilisez des arrière-plans sombres / moyens! L'utilisation la plus courante d'objets translucides est dans les espaces sombres où leurs effets sont les plus évidents, il est donc utile de planifier cela.
13. PLAN PLAN PLAN PLAN !!!! Utilisez vos calques d'esquisse pour marquer où la lumière brillera sur l'objet, pensez aux plans et à ceux qui sont parallèles, tracez les chemins que la lumière empruntera et tout ce qui pourrait vous aider à le rendre!
Projets
Nous allons commencer par trois projets simples, un cristal allumé par le feu, une potion dans une bouteille auburn éclairée par une lumière ponctuelle et un crâne de cristal éclairé par le soleil.
REMARQUE: Je vais utiliser une méthode picturale avec les pinceaux pour aquarelle (ils sont incroyables), mais vous pouvez également l'appliquer à différents styles qui impliquent également un dessin au trait.
Tout d'abord, commencez par esquisser vos créations. Je préfère utiliser du blanc sur un fond sombre pour qu'il soit plus facile d'imaginer le produit final.
Deuxièmement, pour ce projet au moins, je veux que vous analysiez les plans de vos créations! Utilisez une couleur différente pour chaque avion, cela n'a pas besoin d'être précis mais cela vous aidera.
Enfin, pour une dernière analyse, vérifiez où la lumière va frapper la surface supérieure de vos objets et tracez des lignes rugueuses sur les chemins que les rayons lumineux sont les plus susceptibles de prendre. Par exemple, sur mon crâne, ils vont principalement passer directement, mais il y en aura qui voyagent le long des bords et sortent là où la surface n'est plus éclairée.
Pour le rendu, j'ai tendance à utiliser le procédé suivant:
1. Croquis / Plan
2. Couleurs plates
3. Gentle Glow - ajoutez une faible lueur le long des principaux chemins lumineux, plus lumineux plus près de la source.
4. Lueur détaillée - analysez les avions qui émettront le plus de lumière. Faites également attention aux surfaces qui se chevauchent, etc.
5. Bords - puisque les coins recueillent plus de lumière, je les rendrai plus lumineux. De plus, si j'ai l'impression qu'il y a plus de spots qui nécessitent moins de lumière saturée, je les ajoute.
6. Lumière de surface - assurez-vous de connaître la texture de surface de votre objet et ajoutez des reflets ou un éclairage de surface si nécessaire. Assurez-vous que ceux-ci maîtrisent toute lumière diffusée.
7. Polonais - J'ai personnellement tendance à dupliquer la couche d'éclairage de surface et à l'ajouter en tant que couche de lumière douce sur le dessus. Cela améliore la saturation et me permet d'entrer et d'ajuster la saturation de la lumière diffusée au besoin.
Vous pouvez voir ce processus se dérouler dans ce crâne. 1. Croquis 2. Couleur plate: un ton moyen du bleu que je veux. 3. Une faible lueur le long du chemin que la lumière prendra le plus. 4. Ajout d'un éclat détaillé à l'arrière des yeux, à travers le nez, les pommettes et le long de certaines dents / menton, qui sont tous à peu près des plans parallèles et opposés à ceux de l'arrière de la tête. Notez que j'utilise des couleurs très saturées pour cette partie et je réduis la luminosité des plans qui ne sont pas complètement parallèles. 5. Les bords / coins deviennent un peu plus brillants, ce qui permet de se débarrasser des lignes de l'esquisse sans le rendre bizarre, même si honnêtement j'ai peut-être ajouté beaucoup. 6. Je voulais que la surface soit juste un peu rugueuse, j'ai donc ajouté le point culminant et un peu d'éclairage de surface. 7. J'ai fait des ajustements de saturation sur l'ensemble après avoir ajouté un double de la couche d'éclairage de surface et l'ai réglé sur une lumière douce.
Pour celui-ci, vous pouvez voir les étapes que j'ai suivies, mais j'ai travaillé très rapidement avec 1.-4., Car je savais que je voulais une surface striée qui, éclairée par l'avant, empêcherait la plupart de la lueur d'être vue. J'ai également gardé l'éclairage intérieur plus sombre pour compenser cette surface, juste pour la pratique. Pour 6, j'ai dessiné le reflet d'un feu sur la surface la plus directe puis j'ai fait de même avec moins d'intensité sur les trois autres surfaces qui lui font face. Ensuite, pour montrer les stries, j'ai effacé des parties de cette couche avec des lignes parallèles sur chaque surface.
Encore une fois, le même processus, mais cette fois, je dois prendre note d'une surface qui se chevauche! Je décide d'aborder ce problème lors de l'étape de lueur détaillée (4). Comme le liquide se balade, j'en ai fait glisser une partie sur le verre et chevaucher une partie de la surface éclairée par la lumière. Ce serait éclairé le plus brillant quand il est perpendiculaire aux rayons lumineux, donc j'ai commencé avec un bord incurvé brillant et ai fait un dégradé incurvé vers le bord du liquide. J'ai ajusté cet aspect avec la couche des bords (en particulier sur les bords de la surface pour rendre la différence entre l'air et le verre plus apparente) et ajouté une lueur désaturée au fond du liquide car cela recevra le plus de lumière avec le moins d'interaction. Enfin, parce que c'est une surface lisse, j'ai seulement ajouté des reflets et ensuite poli la saturation!
Ce processus était un peu plus compliqué. Tout d'abord, j'ai commencé avec des couleurs plates, dessinant une forme de bouteille sous le liquide. Ensuite, j'ai partiellement effacé le centre car cette zone produira le moins de lumière / saturation. Ensuite, j'ai esquissé la partie la plus épaisse du verre et ai sauté dans un bouchon de liège. Pour rendre ce look un peu plus réaliste, je suis allé de l'avant et j'ai ajouté un éclairage rouge sous le liquide à la partie épaisse. Ensuite, j'ai dupliqué la couche inférieure, je l'ai déplacée au-dessus du liquide et je l'ai configurée pour qu'elle se multiplie. Cela a produit l'effet d'une bouteille brun foncé. Enfin, je voulais que la surface soit éraflée, comme si elle en avait beaucoup souffert, j'ai donc ajouté un reflet quelque peu saturé et un éclairage de surface mineur avec un pinceau texturé. Enfin, je l'ai poli et ai ajouté des reflets saturés à la vis et au bord arrière de la bouteille, en supposant que de la lumière dispersée se frayait un chemin derrière la bouteille. PHEW!
LE TEST ULTIME !!!!
Il est temps de proposer un design de créature! Je veux que vous créiez une créature basée sur un animal terrestre. Il doit avoir une peau de couleur étrange et un pelage en forme de gelée qui s'enroule autour de son corps qui sera translucide. Je vous suggère d'utiliser une texture soit lisse, soit au moins partiellement lisse. N'hésitez pas à ajouter des os, des organes ou tout ce que vous voulez sous cette couche, assurez-vous simplement de vous entraîner à travailler avec une sous-surface de couleur différente. À titre d'exemple, voici mon interprétation de cette invite:
Mon processus était beaucoup plus simple pour celui-ci, mais c'était un véritable test de mes connaissances. Je l'ai esquissé, j'ai fait un travail de ligne blanche (que j'ai finalement enlevé), puis je l'ai aplati. J'ai ensuite rendu la peau bleue que je voulais ne révéler que quelques os (les organes font peur ...) et ajouté quelques nuances supplémentaires. Ensuite, j'ai ajouté du vert sur la peau, effacé certaines zones, en ai rendu certaines plus bleues, enlevé une partie de la couleur le long des bords suivie d'un surlignage vert, puis j'ai ajouté le point culminant final qui le rendait très lisse. Enfin, j'ai décidé que je voulais une certaine variation dans la tanslucency et ajouté l'apparence de quelques bulles et rayures sous la peau avec du vert vif sur une couche de lumière dure.
J'espère que vous avez apprécié ce tutoriel et que vous êtes en mesure de mettre vos nouvelles compétences à l'épreuve! Bonne chance avec vos créations de créatures et autres besoins translucides.
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